Микроволновая печь устройство: Устройство и принцип действия микроволновки

Содержание

Устройство и принцип действия микроволновки

Микроволновка работает практически в каждой современной квартире. Этот удобный бытовой прибор умеет подогревать, размораживать, запекать. Некоторые модели способны поджаривать на гриле и выполнять сложные программы для изготовления внутри готовых блюд. Принцип действия микроволновки не поменялся с момента ее изобретения. Но благодаря достижениям технического прогресса выросла безопасность оборудования, а электрическая схема способна осуществлять комплексное управление и точный контроль параметров работы.

Общий принцип действия микроволновой печи

Физика процесса нагрева содержимого микроволновки достаточно проста. СВЧ излучение воздействует на молекулы продуктов, и благодаря их взаимному трению выделяется тепло. Но это слишком простое объяснение.

На самом деле, колебаниям подвергаются только молекулы воды. Но если поставить в микроволновку идеально чистый стакан с дистиллированной жидкостью, то ее температура при стандартном времени работы печи изменится достаточно мало. Так почему же нагреваются продукты? Это происходит благодаря трению молекул на границе сред, то есть, разных веществ. А так как строение любого материала, будь то съедобный продукт или кусок дерева, велико и обязательно имеет в структуре воду, возникают разноамплитудные колебания.

Важно! Частота микроволновой печи рассчитана так, чтобы оказывать максимальное воздействие на молекулы жидкости. Именно они своим интенсивным колебанием и трением об соседей способствуют выделению большого количества тепла. Материалы сухие и чистые по химическому составу нагреваются очень медленно, но таких в природе мало.

В микроволновку нельзя класть металлы. При воздействии на них СВЧ излучения образуются поверхностные токи и происходят искровые, дуговые пробои на стенки внутреннего отделения печи. Однако технический прогресс нашел выход. Сегодня множество компаний, например, Daewoo, выпускают микроволновки, в которые можно ставить металлические предметы. Также во многих моделях разрешено использование замкнутых контуров, в частности, тарелок с тиснением фольгой по краю или декоративных блюд с металлическим бортом.

Какие элементы есть в конструкции микроволновки

Устройство микроволновой печи только на первый взгляд кажется сложным. Владельца этого прибора вводит в заблуждение количество кнопочек, индикаторов, средств программирования. На самом деле, любая печь, с механическим управлением, сенсорной панелью, пультом, гибридным электронным контролем, состоит из одинаковых функциональных блоков:

  • блок генерации СВЧ излучения, магнетрон и волноводы;
  • система преобразования напряжения, главный модуль — повышающий высоковольтный трансформатор;
  • средства контроля в составе группы датчиков;
  • система вторичной защиты;
  • управляющая схема микроволновки.

Важно! В зависимости от сложности модели печи, в нее могут включаться самые разные опции. Например, гриль, вторичные рассеиватели волн, дополнительные узлы СВЧ генерации.

Стоит рассмотреть работу каждого блока отдельно, в порядке их задействования в стандартной схеме использования микроволновки.

Управляющая схема

Главная электросхема микроволновки, с которой имеет дело пользователь — это блок управления. В нем при помощи кнопок, механических переключателей, регуляторов задаются граничные параметры. То есть рабочая мощность или режим, время исполнения программы и так далее.

Схема управления может быть как угодно сложной. Самый простой вариант представляет собой круговые регуляторы, один из которых — реле таймера. С их помощью устанавливается мощность режима и время работы. Еще один знакомый пользователям вариант — гибридный, с кнопками. По сути, его функционал ненамного шире механической регулировки.

Сенсорная панель, в большинстве случаев, ничем по принципу действия не отличается от кнопок. Она просто более надежна и не требует обслуживания. Продвинутые схемы электронного управления включают программирование, то есть переключение по заданному алгоритму мощности излучения и времени ее выдачи.

Система преобразования напряжения

Микроволновка состоит из группы узлов, которые очень опасны для человека. Главный из них — повышающий трансформатор. Когда схема управления дает команду на включение режима, он выдает до 4 КВ напряжения. При этом рабочий ток может достигать 10А и выше. Такие параметры работы электросети представляют огромную опасность для человека.

Важно! Повышающий трансформатор — ключевой и самый дорогой узел системы преобразования напряжения. Он питает магнетрон, элемент, без которого невозможно реализовать основной принцип работы микроволновой печи.

Блок генерации СВЧ излучения

Магнетрон — это сердце микроволновки. По сути, это обычная вакуумная лампа, похожая на те, которые использовались в кинескопах старых телевизоров. Только магнетрон генерирует интенсивную электромагнитную волну высокой частоты, образуемой при прохождении электронов через магнитное поле.

Блок генерации излучения состоит не из одного СВЧ источника. Для, так сказать, подачи волн в рабочую зону печи устанавливаются волноводы. Именно они находятся за слюдяной пластиной, которую каждый видел на боковой стенке микроволновки, когда ставил в нее тарелку с завтраком.

Системы основной и вторичной защиты

Роль контрольных датчиков вполне понятна. Они следят, чтобы ни один из ключевых элементов электронной и аппаратной части не вышел в критический режим работы. Датчики гарантируют безаварийное функционирование прибора и предотвращают опасные сбои. Но у микроволновки есть системы защиты, разработанные для человека. Ниже будут подробно описаны их функции.

Итак, система управления инициализирует пуск магнетрона. Она же задает параметры работы, отсчитывает временные интервалы, меняет мощность и так далее. Есть и обратная связь между системами безопасности и управления. По сигналам первых может быть полностью остановлена работа печи, изменен режим, выдано служебное сообщение или звуковые оповещения.

Схемы распределения СВЧ волн

Сначала стоит остановиться на работе блока генерации СВЧ. Строение магнетрона представляет собой излучающий элемент и обмотку, генерирующую магнитное поле. Эта лампа, грубо говоря, постоянно изнашивается. Все сталкивались с ситуацией, когда с ходом эксплуатации микроволновка разогревает все слабее и слабее. Это нормальное явление, каждая модель рано или поздно требует замены магнетрона.

В печах разных производителей (или уровня сложности) может использоваться отличные друг от друга схемы распределения СВЧ волн. В стандартном варианте решения, который применяет

компания LG и множество других производителей, от магнетрона в область продуктов идет только один волновод. Он закрыт слюдяной пластиной, чтобы предотвратить попадание мусора и пара.

Важно! В моделях с одним  волноводом, который излучает достаточно локализованный поток волн, используется отражатель на противоположной стороне отсека продуктов. Это вогнутая зона стенки. Она помогает более равномерно распределить СВЧ излучение по рабочему объему.

В некоторых микроволновках компании Samsung используется другой принцип: устанавливается основной волновод и несколько щелевых антенн. Это позволяет равномерно распределять поток энергии, формировать так называемое 3D излучение. Кроме этого, печь, варьируя мощность магнетрона, добивается плавного нагрева продуктов по всему объему.

Но самое главное в генерации волн СВЧ — их параметры. Частота излучения магнетрона в микроволновке составляет 2.45 ГГц — именно это значение является резонансным для молекул воды, заставляя их колебаться с большой амплитудой.

Происходит нагрев продукта. Тепло от поверхностных слоев постепенно распространяется по всему объему продукта.

Есть некоторые решения, позволяющие ускорить разогрев пищи в рабочей области печи. Это так называемые диссекторы. По внешнему виду такой конструкционный элемент похож на вентилятор на потолке камеры микроволновки. Однако он делает другую работу, а именно рассеивает СВЧ волны.

Другие функциональные элементы печи имеют вполне понятное назначение. Например, микроволновка с грилем действует на пищу не только СВЧ, но и инфракрасным излучением. Она позволяет добиться на продуктах красивой запеченной корочки. Отдельные модели печей могут оснащаться дополнительными вентиляторами для отвода тепла.

Как работает система защиты

Также стоит подробно осветить функционирование систем безопасности. Они делятся на две значимые группы.

  1. Контроль параметров аппаратной части. Это датчик температуры магнетрона, предохранители, охлаждающие вентиляторы. Они решают задачу блокировки потенциально аварийных ситуаций и поддержания нормированных показателей работы электроники
  2. Защита человека от поражения электротоком и СВЧ излучением.

С системами защиты от электротока сталкивался каждый, кто хоть раз разбирал корпус своей микроволновки. В ключевых точках монтажа размещены микровыключатели. Сняв крышку, печку уже нельзя включить. Этого просто не позволит система защиты.

Но более интересна схема нейтрализации СВЧ волн. Стоит понимать, что излучение даже теоретически не может быть локализовано внутри камеры печи. Волны отражаются, в том числе от продуктов. Поэтому на передней дверке устанавливается стекло с нанесенной на него тонкой металлической решеткой.

Это антенный модуль. Он подключен к разряднику, который отдает накопленную энергию бросками в основные электросети прибора.

Важно! Микроволновка генерирует помехи проводки. В некоторых домах это можно зафиксировать по работе других приборов (в частности, Wi-Fi роутеров), особенно, если эксплуатируется откровенно дешевая печь с плохим шумоподавителем.

Электрическая схема СВЧ

На основании изложенного выше нетрудно понять, как микроволновая печь устроена, просто рассматривая ее снаружи, заглядывая в камеру и в тыл. Но если захочется что-то починить, полезно в общих чертах понимать, как узлы взаимодействуют между собой. В этом поможет принципиальная схема микроволновой печи. Ее строение только на первый взгляд кажется сложным. Однако любая схема состоит из базовых блоков. В качестве примера стоит посмотреть на устройство модели с механическим аналоговым управлением.

Из схемы ясно видно, как преобразуется энергия и работают системы безопасности. Одним из самых первых контуров всегда выступает

шумоподавитель (NOISE FILTER). Именно он гасит колебания, которые формирует разрядник энергии в дверке, защита человека от высокочастотного излучения.

Затем идет система основной безопасности. Это блок контактов в дверке, один отслеживает прилегание к корпусу, второй положение защелки, третий позицию ручки. При незамкнутом состоянии любого из них печь не будет работать.

Третий функциональный блок — приводы и подсветка. Здесь все просто. На двигатель, который крутит тарелку, на вентилятор и лампу, подается постоянное напряжение. Таймер размыкает цепь при окончании установленного временного интервала.

Последний рабочий контур — повышающий трансформатор, датчик контроля температуры магнетрона, его система защиты от пробоя и плавкий предохранитель. И заканчивается схема всегда одинаково. Главным рабочим органом печи, магнетроном.

В качестве заключения

Несмотря на то, что микроволновка может показаться крайне сложным и даже опасным устройством, ее рекомендуется регулярно обслуживать. Это безопасно и просто. Вскрывать корпус, чтобы удалить пыль с аппаратной части, не стоит. Достаточно держать в чистоте поверхность стенок отсека для продуктов, стекло дверки. Периодически аккуратно снимать и протирать слюдяную пластину, закрывающую волновод. И тогда микроволновка будет сохранять стабильные параметры весь срок, заявленный производителем.

Устройство микроволновой печи: изучаем конструкцию

Микроволновая печь работает, пользуясь простым фактом: излучение 2,4 ГГц ударно поглощается водой. Пищевой продукт (даже печенье) содержит влагу. Мясо, овощи фрукты процентов на 60-90 образованы живительной влагой. Понятно, пропуская излучение частотой 2,4 ГГц через пищу, можно подогреть содержащуюся воду до приличного уровня. Устройство микроволновой печи позволит сделать. Близкую частоту занял WiFi, пользователи персональных компьютеров не поджариваются: излучение дозировано. Некоторые передатчики требуют получить разрешение перед использованием. Иначе ждите последствий, самым безобидным считаем повышение температуры тела. Страдают репродуктивная функция, иммунная система.

Внутри микроволновой печи

Сердцем микроволновой печи работает магнетрон. Испускает волны, нагревающие продукт. С какой мощность работает прибор. Как большинство электрических экземпляров бытовой техники, потребление мало зависит от того, что происходит с объектом труда. Температура магнетроном не отслеживается. Не так очевидно бросившим первый взгляд. Мощность газовой горелки падает по двум причинам:

  1. Потери кастрюли растут синхронно температуре.
  2. Эффективность нагрева падает с повышением жара.

Мощность отбирается от источника, преобразуется, вручается по месту назначения. Какой бы горячести ни было блюдо, получает фиксированное количество ватт каждый промежуток времени. Микроволновая печь управляется механическим программатором. Новое поколение приборов оснащено инфракрасным датчиком, измеряющим температуру пищи, гибко регулирующим скважность пачек питающих магнетрон импульсов. Условия готовки выдерживаются точно, стабильно, мощность микроволновой печи меняется, определяясь потребностями рецепта. Разумеется, потребление розетки не остается прежним.

Рассмотрим устройство магнетрона. Вакуумная камера изощренной формы, стенки которой образуют резонаторы выбранной длине волны (2,4 ГГц). Начальные колебания образованы пустотой. Вселенная неидеальна, микромир полон флуктуаций, порождающих процессы разной частоты. Благодаря резонаторам рост получают колебания, укладывающиеся в нужную длину волны. Прочие затухают. Чтобы электроны легче покидали катод, элемент накаляется переменным напряжением 6,3 В (примерное значение), подается разность потенциалов в единицы киловольт относительно положительного электрода. Получается демонстрируемая громадная мощность.

Приходилось слышать доводы за существование некоего напряжения: колебания образуются, не достигая анода. Получается якобы вечный двигатель, может греть, давать энергию. Господам теоретикам уместно напомнить: если петлей перестанет отбираться энергия, выходной ток станет нулевым. На анод не упадут электроны, нагрев отсутствует. Следовательно, домыслы хороши, когда требуется найти идеальный режим прибора, экономя энергию. Смысл глубок, идея витающих по спирали электронов, не достигающих анода, смотрится любопытно: отбор энергии Вселенной в произвольной точке пространства.

Принцип работы микроволновой печи целиком эксплуатирует ток розетки, уходящий питать магнетрон, греющий пищу. Волны снимаются петлей, находящейся в резонаторе. Передаются волноводу, создающему условия распространения волны 2,4 ГГц с минимальными потерями. Один открытый торец волновода касается рабочей камеры, прикрыт слюдяной пластиной, второй – закупорен. Штырь петли связи торчит ровно посередине, на расстоянии от ограничительной стенки, избегая мешать волнам отражаться в сторону рабочей камеры. Важный аспект, можно найти положение штырька, когда суммарное излученное поля равно нулю. Энергия сложится в канале противофазно, нагрев пищи отсутствует.

Высокочастотные колебания, образуя интерференционную картину, складываются, учитывая разницу фаз, количественно равна 180 градусов (противофаза) – получается полный нуль. Визуально наблюдаем, правильно сложив излучение двух лазеров (необходимо когерентное излучение). На уроках физики средних школ, ВУЗов часто демонстрируется подобное. Происходит с микроволновой печью. Картина поля изменчива. Внутри волновода излучение боле менее постоянно выходит в рабочую камеру, место дислокации тарелки изменяет процесс суперпозиции. Интерференционная картина определена размерами посуды, типом пищи. Мощность, преподносимая техническими характеристиками микроволновых печей, частично достигает съестного.

Много энергии гасится неправильным сложением фаз, фиксированное число улетучивается через дверцу. Суммарно КПД определяют, выставляя чаши, наполненные водой, греют от одной температуры до другой, пытаясь понять, оценить результат. Практически условия даже близко не стояли с опытом. Нацеливаем внимание читателей: микроволновая печь несовершенное устройство. КПД ниже 100%, вред может выйти немалый, будь экран поломан. Проверка – вопрос отдельный.

Практика показывает: металлическая сетка дверцы пропускает микроволновое излучение сотового телефона. Частота немного иная… Попробуем ноутбук и вайфай.

  1. Выключите прибор, вилку из сети повремените вынимать.
  2. Положите внутрь ноутбук с работающей сетью.
  3. Закройте дверцу.
  4. Наблюдайте уровень сигнала.

Ловит? Защита недостаточно эффективна. Держитесь от работающей микроволновой печи на почтительном расстоянии. Корпус прибора заземлен штатно, согласно общепринятым нормам. Полагаем, читатели потрудились выполнить предписания:

  1. Параметры микроволновых печей оценивали в лаборатории.
  2. Поле измерялось при работающем, загруженном приборе.
  3. Уровень не должен превышать норм.

Проблема проста: вопрос излучений, дозировки плохо изучен, измерениям доверять можно с натяжкой. Люди, работающие на предприятиях с излучениями, получают надбавку за вредность. Вопрос щекотливый, прибор пришел из США. Купите лучше мультиварку…

Микроволновая печь хороша разогреть быстро. Детские бутылочки с молоком ставят в камеру. Не стали бы использовать принцип действия микроволновой печи в этих целях. Решайте сами, как поступить. В Швейцарии провели опыты, обосновывающие нашу точку зрения. Противоположная поддерживается рекламой, силой лобби промышленников, недостаточной изученностью вопроса.

Работа микроволновой печи

Много хорошего узнали о микроволновых печах, интересно знать, как работают агрегаты. Внутри обычный сетевой фильтр, с которого в конечном итоге питается трансформатор. Выходных обмоток две. Одна достаточно символическая, представлена парой витков изолированного провода. Отсюда получается 6 вольт питания накала катода магнетрона микроволновой печи. Прочие обмотки намотаны проводом с лаковой изоляцией, выглядят повнушительнее. Напряжение вторичной части составляет 1-2 кВ. Затем следует выпрямитель, сформированный высоковольтным диодом, впечатляющего размера конденсатором. Диод заперт, идет процесс заряда, на другой полуволне катод окажется под удвоенным напряжением. Потенциал составит 2-4 кВ.

Импульсы питают магнетрон, выдающий энергию рабочей камере. Работа контролируется механическим программатором. Аналогичный, посложнее, стоит в стиральных машинах. Устройство микроволновой печи не требует сложных операций. Внутри набор кулачков, задающих режим работы гриля, факт включения магнетрона, мощность микроволн регулируется периодами работы/бездействия. Внутри стоит таймер, включаемый-выключаемый трансформатором. Процесс сопровождается обычным замыканием-размыканием цепи. Чтобы исключить искру, цепь дополняют реле, которое в начальный период времени не пускает ток на трансформатор, ждет, пока поднимется напряжение управляющего затвора. Элемент забирает удар, от качественного исполнения зависит многое.

В результате трансформатор включается в цепь, выключается. Синхронно функционирует магнетрон. Вот как работает микроволновая печь. Современные модели в режиме измерения температуры используют инверторную схему, трансформатор питается формируемыми импульсами с нужными параметрами. Датчик отключается, прибор возвращается в исходное состояние.

В рассказе о том, как устроена микроволновая печь, нельзя умолчать об обилии внутренних микропереключателей, которые контролируют, закрыта ли дверца. От пустого включения (без пищи) защиты нет! Микроволновая печь требует контроля.

Это интересно! Высоковольтные линии порождают ионизацию воздуха. Обычно атмосфера заполняется избытком положительных частиц, вредных для здоровья. Главными врагами были кинескопы. Сегодняшние плазменные, жидкокристаллические дисплеи ведут себя поскромнее.

Микроволновая печь. Устройство и принцип работы. Часть 1

Микроволновая печь.
Микроволно́вая печь или СВЧ-печь — электронное устройство, предназначенное для подогрева или быстрого приготовления пищи, размораживания продуктов с использованием электромагнитных волн дециметрового диапазона (как правило с частотой 2450 МГц).
В промышленности эти печи используются для разморозки, сушки, плавления пластмасс, обжига керамики , разогрева клеев и т. д. В некоторых промышленных печах частота излучения может изменяться (так называемые англ. variable frequency microwave, VFM).
В отличие от классических печей (например, духовки ), разогрев продуктов в микроволновой печи происходит не только с поверхности, но и по объёму продукта, содержащему полярные молекулы (например, воды), так как радиоволны данной частоты проникают и поглощаются пищевыми продуктами на глубине примерно 2,5 см. Это значительно сокращает время разогрева продукта.

Устройство
Источником микроволнового излучения является высоковольтный вакуумный прибор — магнетрон. Для того, чтобы антенна магнетрона излучала микроволны, к нити накала магнетрона необходимо подать высокое напряжение (порядка 3-4 кВ). Поэтому сетевого напряжения питания (220 В) магнетрону недостаточно и питается он через специальный высоковольтный трансформатор. Мощность магнетрона современных микроволновых печей составляет 600-900 Вт. Вырабатываемые магнетроном микроволны поступают в полость печи по волноводу — каналу с металлическими стенками, отражающими СВЧ-излучение. В одних микроволновках волны входят в полость только через одно отверстие (как правило, в верхней части полости), в других — через два отверстия: у «потолка» и у «дна». Если заглянуть в полость печи, то можно увидеть слюдяные пластинки, которые закрывают отверстия для ввода микроволн. Пластинки не позволяют попадать в волновод брызгам жира с разогреваемой пищи, а проходу микроволн они совершенно не мешают, поскольку слюда прозрачна для излучения. Слюдяные пластинки (обтюраторы) со временем пропитываются жиром, становятся рыхлыми, и их нужно менять на новые.

                                                                 

Полость микроволновки изготавливается из металла, который может иметь различное покрытие. В самых дешевых моделях СВЧ-печей внутренняя поверхность стенок полости покрыта краской «под эмаль». Такое покрытие не отличается особой стойкостью к воздействию высоких температур, поэтому не применяется в моделях, где дополнительно к микроволнам используется гриль.

                                                             

Более стойким является покрытие стенок полости эмалью или специальной керамикой. Специальное покрытие (биокерамическое — Moulinex, антибактериальное — LG) представляет собой специальное соединение, которое спекается при высокой температуре, благодаря чему покрытие камеры представляет собой абсолютно гладкую поверхность. Стенки с таким покрытием легко моются и выдерживают высокие температуры. Недостатком эмали и керамики является их хрупкость по отношению к ударам. Ставя посуду во внутрь микроволновки, нетрудно случайно задеть стенку, а это может повредить нанесенное на неё покрытие. Поэтому, если вы приобрели СВЧ-печь с эмалевым или керамическим покрытием стенок, обращайтесь с ней осторожно.
Наиболее прочными и стойкими в отношении ударов являются стенки из нержавеющей стали. Положительное свойство этого материала — прекрасное отражение микроволн. Минус — то, что если хозяйка уделяет не слишком много внимания очистке внутренней поверхности СВЧ-печи, то не удаленные вовремя брызги жира и пищи могут оставить следы на нержавеющей поверхности.

  Основные компоненты магнетронной микроволновой печи:
— металлическая камера, в которой концентрируется высокочастотное излучение и куда помещаются разогреваемые продукты;
— трансформатор — источник высоковольтного питания магнетрона;
— СВЧ-излучатель — магнетрон;
— волновод для передачи излучения от магнетрона к камере;
— цепи управления и коммутации;
— вращающийся столик (стеклянная тарелка) — необходим для равномерного разогрева продукта со всех сторон;
— схемы и цепи, обеспечивающие управление (таймер) и безопасность (блокировки режимов) устройства;
— вентилятор, охлаждающий магнетрон и проветривающий камеру.

                                                                

Очень важным элементом микроволновой печи является дверца. Она должна дать возможность видеть, что происходит внутри, и при этом исключить выход микроволн наружу. Дверца представляет собой многослойный пирог из стеклянных или пластмассовых пластин.

                                                                

 

Кроме того, между пластинами обязательно есть сетка из перфорированного металлического листа. Металл отражает микроволны назад, в камеру печи, а отверстия перфорации, которые делают его прозрачным для обзора, имеют диаметр не более 3 мм. Вспомнив, что длина волны СВЧ-излучения равна 12,25 см, становится ясно, что через трехмиллиметровые отверстия такой волне не пройти.
Чтобы излучение не нашло лазейки там, где дверца прилегает к срезу полости, по периметру дверцы находится уплотнитель из диэлектрического материала. Он плотно прилегает к переднему торцу корпуса СВЧ-печи при закрытии дверцы. Толщина уплотнителя составляет около четверти длины волны СВЧ-излучения. Здесь используется расчет, основанный на физике волн: волны в противофазе гасят друг друга. Благодаря точно подобранной толщине уплотнителя обеспечивается так называемая отрицательная интерференция волны, проникшей внутрь материала уплотнителя, и отраженной волны, выходящей из уплотнителя наружу. Благодаря этому уплотнитель служит ловушкой, которая надежно гасит излучение.
Чтобы полностью исключить возможность генерации микроволн при открытой дверце камеры, используется набор нескольких дублирующих друг друга независимых выключателей. Эти выключатели замыкаются контактными направляющими на дверце печи и разрывают цепь питания магнетрона даже при небольшой неплотности закрытия дверцы.

ПРИНЦИП РАБОТЫ.
Существует распространённое мнение о том, что микроволновая печь разогревает пищу «изнутри наружу». На самом же деле микроволны идут снаружи внутрь, задерживаются в наружных слоях пищи, потому разогрев равномерно влажного продукта происходит приблизительно так же, как и в духовой печи (чтобы убедиться в этом — достаточно подогреть варёный картофель «в мундире», где тонкая кожура достаточно защищает продукт от высыхания). Неверное представление вызвано тем, что микроволны не воздействуют на сухие материалы, которые обычно бывают на поверхности продуктов, и поэтому их нагревание в некоторых случаях начинается глубже, нежели при других способах нагрева (хлебные изделия, к примеру, разогреваются именно «изнутри», и именно по этой причине — хлеб и булочки снаружи имеют подсохшую корочку, а большинство влаги сосредоточено внутри).
     Практически все бытовые печи позволяют пользователю регулировать уровень излучаемой мощности. Для этого нагреватель (магнетрон) периодически включается и выключается, согласно установке регулятора мощности (т. е. сам магнетрон имеет только два состояния — вкл./выкл., но чем больше длительность включённого состояния, по отношению к выключенному — тем больше излучённая мощность печи в единицу времени — метод так называемой широтно-импульсной модуляции). Эти периоды включения/выключения можно наблюдать во время работы печи (слышать изменения шума, производимого работающей печью, а также — по изменению внешнего вида некоторых продуктов (надувания некоторых воздушных продуктов, в том числе — пакетов) и т. п.) во время включения и выключения магнетрона.
Микроволновое излучение не может проникать внутрь металлических предметов, поэтому невозможно приготовить еду в металлической посуде. Металлическая посуда и металлические приборы (ложки, вилки), находящиеся в СВЧ-печи в процессе нагревания, могут вывести её из строя.
Нежелательно помещать в микроволновую печь посуду с металлическим напылением («золотой каёмочкой») — даже этот тонкий слой металла сильно нагревается вихревыми токами и это может разрушить посуду в области металлического напыления.
Нельзя нагревать в микроволновке жидкость в герметично закрытых ёмкостях и целые птичьи яйца — из-за сильного испарения воды внутри них создаётся высокое давление и, вследствие этого, они могут взорваться. Из этих же соображений не рекомендуется сильно разогревать сосисочные изделия, обтянутые полиэтиленовой плёнкой (либо перед разогревом необходимо проткнуть каждую сосиску вилкой).
Разогревая в микроволновке воду, также следует соблюдать осторожность — вода способна к перегреванию, то есть, к нагреванию выше температуры кипения. Перегретая жидкость способна почти мгновенно вскипеть от неосторожного движения. Это относится не только к дистиллированной воде, но и к любой воде, в которой содержится мало взвешенных частиц.

Как устроена микроволновая печь? | КакУстроен.ру




Каждый из нас сталкивался с микроволновыми печами. Этот электроприбор есть практически на каждой кухне. Однако не все знают, как он работает и из чего состоит.
Микроволновые печи или печи СВЧ могут быть бытовыми или промышленными. Бытовые используют для быстрого приготовления, подогрева или размораживания продуктов питания. В промышленности они выполняют более сложные задачи: сушат, размораживают, плавят пластмассовые массы, разогревают клеевые вещества, также в них можно обжигать керамику и т.п. В основе работы этого устройства лежит использование электромагнитного излучения дециметрового диапазона, который разогревает вещества, в составе которых есть вода.

Если обычные печи (духовка, кирпичная и т.п.) разогревают поверхность предмета, то СВЧ-печь действует в объеме, так как волны могут проникнуть примерно на 1,5-2,5 см в глубину вещества. Это позволяет намного быстрее достичь необходимой температуры.
Мощность микроволновой печи для дома может быть разной. В основном используют диапазон в пределах 500-2500 Вт и более. Практически все модели имеют регулятор, с помощью которого можно увеличить или уменьшить ее мощность.

Конструкция микроволновой печи



Как и любое устройство, она состоит из набора деталей, каждая из которых имеет свое функциональное предназначение.
Современные модели могут иметь ряд особенностей и специальных функций, однако мы рассмотрим базовую комплектацию, которая есть в каждой микроволновке.
Каждая микроволновая печь состоит из:

  • камера;
  • дверца;
  • вентиляционные отверстия;
  • направляющий ролик;
  • подставка для посуды;
  • отверстия воздуховода;
  • блокировочные защелки;
  • панель управления;
  • блок управления

Главный действующий элемент, который обеспечивает работу прибора — магнетрон. Это особая вакуумная лампа, которая при работе создает СВЧ-излучение. Под его действием молекулы воды, которые есть в каждом продукте питания, колеблются, и создается трение. Это трение вызывает тепло, за счет которого пища начинает разогреваться.
Излучение, которое создает магнетрон, подается в камеру через волновод. Чтобы он не перегревался, в микроволновой печи работает вентилятор.

Также в некоторых моделях есть диссектор, предназначенный для равномерного распределения тепла. Обычно он устанавливается в верхней части камеры.

Для защиты человека от вредного СВЧ-излучения создана специальная система, которая не допускает выхода лучей за пределы камеры. Прибор имеет экранированную рабочую камеру из металла, которая дополнительно защищается корпусом из металла снаружи. Он не дает излучению проникать за пределы ее стенок. Прозрачное стекло дверцы также имеет специальный защитный экран из мелкоячеистой металлической сетки.
Ни одна печь не может начать работу с открытой дверцей благодаря специальной системе переключателей, контролирующих ее работу. Они позволяют начать работу, только если печь плотно закрыта дверцей.


Блок управления
— это микросхема, которая регулирует мощность работы и отключает печь по истечении заданного времени. В первых моделях этот блок состоял из двух переключателей, затем начали использовать электронные схемы, а современные — микропроцессоры, которые дают возможность выполнять множество других функций, например:

  • часы;
  • индикацию и изменение уровня мощности;
  • специальные программы приготовления;
  • звуковой сигнал по истечении работы и т.п.

Также в современных моделях есть гриль, конвекторы и другие элементы, контролировать работу которых можно с помощью блока питания.

Ремонт СВЧ микроволновки своими руками, схема, устройство

Микроволновая печь (СВЧ-печь) – это бытовой электроприбор, предназначенный для быстрого размораживания, подогрева или приготовления водосодержащей пищи с помощью высокочастотного электромагнитного излучения частотой 2,45 ГГц.

В быту микроволновки начали применяться в 1962 году благодаря освоению серийного производства японской фирмой Sharp.

Отличительной особенностью работы СВЧ-печи является разогрев пищи по всему объему на глубину до 2,5 сантиметров со средней скоростью 0,5°C в секунду.

Электрическая схема, устройство и принцип работы


микроволновой печи

С розетки бытовой электропроводки питающее напряжение через вилку и шнур подается непосредственно на плату фильтра. Традиционного выключателя в СВЧ-печке нет.

Фильтр служит для подавления высокочастотных радиопомех, излучающих схемой печки, и на нем установлен в колодке трубчатый предохранитель F1 на ток от 8 до 12 А. Предохранитель перегорает, если в схеме произойдет короткое замыкание.

Далее питающее напряжение подается на два концевых выключателя SWA и SWB, блокирующих подачу напряжения на магнетрон и другие элементы схемы для исключения возможности включения печки при открытой дверце. Эта мера безопасности принята для исключения облучения человека СВЧ-волной.

Концевой выключатель SWC предназначен для соединения питающих проводов накоротко, в случае, если контакты выключателей SWA и SWB замкнутся при открытой дверце. При этом перегорит предохранитель F1, и схема печки будет обесточена. Считаю, что эта мера излишняя, так как такой случай на практике невероятен и только снижает надежность работы печки.

Термопредохранитель FU срабатывает при нагреве магнетрона до температуры выше допустимой, обычно 80°С. Температура срабатывания термопредохранителя всегда указывается на его корпусе. В нормальном состоянии сопротивление между его выводами должно быть равно нулю, а при срабатывании – бесконечности.

Если концевые выключатели замкнуты, то питающее напряжение подается на схему управления, которая при включении режима нагрева продуктов подает напряжение на вентилятор охлаждения магнетрона, двигатель вращения тарелки, лампу освещения камеры печки и силовой трансформатор питания магнетрона.

Трансформатор имеет две вторичные обмотки. Одна для разогрева нити накала магнетрона напряжением 3,15 В с током нагрузки до 10 А. Вторая обмотка высоковольтная, выдающая напряжение около 2000 В. С помощью высоковольтного конденсатора C и диода D происходит выпрямление и умножение напряжения до 4000 В, необходимое для работы магнетрона. Предохранитель F2 служит для защиты трансформатора при пробое диода, конденсатора или магнетрона.

В последнее время появились СВЧ-печи в которых вместо силового трансформатора, диода и конденсатора установлен электронный инвертор, позволяющий плавно управлять мощностью магнетрона, что уменьшает вес печки, равномерность нагрева продуктов, но дороже.

Как видите, электрическая схема СВЧ-печи совсем не сложная и, представляя принцип ее работы можно самостоятельно найти и устранить неисправность в домашних условиях, имея под руками только мультиметр.

Если снять крышку СВЧ-печки, то откроется картина, показанная на фотографии. Все модели печек сконструированы одинаково, и блоки размещены на одинаковых местах корпуса. Старые модели печек отличаются только блоком управления. В современных микроволновках электромеханический таймер заменен микропроцессорным электронным блоком, а силовой трансформатор электронным (инвертором).

Поиск неисправности в СВЧ-печи

Если в СВЧ-печи имеется цифровой дисплей, на котором появился код ошибки в виде буквы Е с числом, то нужно в инструкции по эксплуатации печи найти, какую неисправность означает этот код. Возможно, выполнив указание инструкции, Вам не придется заниматься серьезным ремонтом.

Внимание! При ремонте СВЧ-печи, следует соблюдать осторожность. Прикосновение к оголенным участкам схемы подключенной к электрической сети может привести к поражению электрическим током. Не забывайте вынимать вилку из розетки и при проверке разряжать высоковольтный конденсатор!

Перед началом самостоятельного ремонта СВЧ-печи нужно вынуть вилку из розетки, вывернуть несколько саморезов, фиксирующих крышку и снять ее, сдвинув в сторону задней стенки печки.

Далее внимательно осматриваются все детали и узлы на наличие механических или тепловых повреждений в виде потемнений. Проверяется плотность посадки накидных клемм. Если визуальных дефектов не обнаружено, то по инструкции в таблице, производится поиск и устранение неисправности.

Проверка контактов проводов и других деталей является стандартной и не вызывает трудностей. Проверка магнетрона, высоковольтного конденсатора и диода имеет некоторые особенности.

Проверка высоковольтного диода (столба)

Конструкция высоковольтного столба представляет собой несколько низковольтных диодов соединенных последовательно, поэтому прозвонить их мультиметром не всегда получается. Падение напряжения на одном простом диоде составляет около 0,8 В, а при соединении последовательно нескольких, падение напряжения составляет сумму падений на каждом в цепочке и напряжения мультиметра не хватает.

Поэтому для надежной проверки высоковольтного столбика нужно последовательно с ним включить лампу накаливания любой мощности, как показано на схеме. С помощью шнура с вилкой на цепочку подать от розетки сетевое напряжение 220 В. Полярность подключения диода значения не имеет.

Если лампа мерцая, будет светить в полнакала — то диод исправен. Если в полный накал, или не будет светить — то диод пробит или в обрыве и, следовательно, неисправен.

Проверка высоковольтного конденсатора

Для проверки необходимо отключить конденсатор от схемы СВЧ-печки и прозвонить их мультиметром. Перед проверкой обязательно разрядить, чтобы не повредить прибор, замкнув его выводы отрезком провода с зачищенными концами.

Часто внутри конденсатора устанавливают высокоомный резистор номиналом 1-10 МОм для разряда конденсатора. Поэтому сопротивление при проверке должно быть более 1 МОм. Если меньше или равно нулю, то конденсатор неисправен.

Проверить конденсатор можно без прибора и более надежным способом, описанным выше для высоковольтного диода. Вместо диода включается конденсатор. Мощность лампочки накаливания выбирается 60-150 Вт.

При исправном конденсаторе, в зависимости от мощности лампы яркость ее свечения будет ниже обычной. Чем мощнее лампа, тем ниже будет яркость ее свечения. Конденсатор в данной схеме работает как ограничитель тока. Если яркость лампы не уменьшится или лампа не загорится, значит, конденсатор пробит или в обрыве.

Проверка магнетрона и термопредохранителя

Проверить магнетрон не сложнее чем диод или конденсатор. Сначала мультиметром измеряется сопротивление нити накала, величина которого должна составлять 3-10 Ом.

Затем измеряется сопротивление между анодом и катодом магнетрона. Для этого достаточно прикоснуться щупами омметра между любым выводом накала (катодом) и корпусом магнетрона (анодом). Сопротивление должно быть бесконечным.

Если сопротивление нити накала равно бесконечности, или между анодом и катодом нулю, то магнетрон неисправен и подлежит замене.

Сопротивление термопредохранителя должно быть равно нулю, если больше, то он неисправен и тоже подлежит замене, так как ремонту не подлежит.

Если нет омметра, то магнетрон можно проверить, как и диод, с помощью лампочки. При включении вместо диода нити накала магнетрона, лампочка должна светиться в полный накал, анода и катода – не светиться. Термопредохранителя – светиться.

Пример ремонта СВЧ-печки

Перед тем, как выбросить на свалку СВЧ-печь SHARP R-2371K, обратились ко мне знакомые с вопросом, возможно ли ее отремонтировать? В сервисе ремонтировать отказались из-за отсутствия запчастей, так как печь давно снята с производства.

В печке, при очередном открытии двери отломалась ручка и треснула рамка дверцы, в дополнение отломались крепежные элементы пластины с крюками. Ручка и пружина пластины были утеряны, так как печка пролежала в кладовке много лет.

Проблема заключалась не только в ремонте дверцы, надо было еще обеспечить ее надежную фиксацию в закрытом положении и блокировку электрической схемы при открывании. Восстановить печку в первоначальном виде не представлялось возможным. Через несколько дней раздумий было найдено простое конструкторское решение восстановительного ремонта СВЧ-печки.

Перед началом ремонта двери была проверена исправность ее электрической части. Дверка была закрыта, планка с крюками вставлена в прорези и удерживалась рукой. В камеру печки была помещена чашка с водой. После включения, через пару минут вода закипела.

Фиксировать дверку печки в закрытом положении, было решено с помощью магнитной защелки. Для этого был взят неодимовый магнит, который показан на фотографии, извлеченный из компьютерного жесткого диска. Отличительной особенностью неодимовых магнитов является высокая магнитная индукция (сила притяжения).

Для проверки идеи с концевых выключателей были сняты накидные клеммы и планка, на которой они были установлены, после отвинчивания двух саморезов, извлечена из печки. При открытой двери средний выключатель находится в замкнутом состоянии, а крайние – в разомкнутом.

Далее магнит был установлен в промежутке между прорезями для крюков. В дверке, для защиты от СВЧ-излучения, установлена железная рамка. Поэтому при проверке дверка с достаточным усилием удерживалась установленным магнитом. Решение оказалось удачным. Не пришлось даже делать отверстие под магнит в корпусе печки.

Для восстановления рамки двери и создания ручки был взять алюминиевый профиль прямоугольного сечения. В нем были по краям сделаны выборки для плотной посадки и два отверстия с резьбой М4.

В дверце уже были отверстия для крепления отломанной ручки, поэтому самодельная ручка закрепилась без доработки дверцы и хорошо вписалась в дизайн. Осталось только решить вопрос с автоматическим выключением печки при открывании двери.

В любой СВЧ-печи при открывании двери блокировка работы осуществляется с помощью трех концевых выключателей, которые физически связаны с крюками планки двери. При открытой дверце крайние выключатели разомкнуты, а средний – замкнут.

Блокировка работы печи осуществляется в два этапа. При закрывании двери нижний крюк сначала нажимает на толкатель среднего выключателя.

Далее крюк, удерживая толкатель среднего выключателя в нажатом состоянии, опускается вниз и утапливает толкатель нижнего выключателя.

Далее крюк, удерживая толкатель среднего выключателя в нажатом состоянии, опускается вниз и утапливает толкатель нижнего выключателя. Таким образом, сначала срабатывает выключатель SWC (указан на схеме в начале статьи) размыкающий питающие провода, а затем замыкаются выключатели SWA и SWB, подающие питающее напряжение на магнетрон и другие узлы схемы.

Смоделировать ситуацию, при которой понадобится защита выключателя SWC мне не удалось, разве, что одновременно залипнут контакты концевиков SWA, SWB и реле включения печки в блоке управления. Но при современной надежности радиоэлектроники вероятность такого случая равна нулю. И даже если такое произойдет во время работы печки, то никто не станет открывать дверцу. Поэтому решено было при ремонте SWC не задействовать.

Для упрощения конструкции было принято решение задействовать только один из концевых выключателей SWA или SWB, так как чтобы обесточить замкнутую цепь достаточно разорвать один провод. Предложенное решение, в случае желания, позволяет задействовать и оба концевых выключателя.

Технически было удобно реализовать блокировку с помощью концевого выключателя, установленного в середине планки. Поэтому один из крайних был установлен на его место. Чтобы снять выключатель нужно утопить фиксатор, повернуть выключатель и снять с оси.

Далее из полоски стали толщиной 0,5 мм была выгнута и установлена на ось в виде винта М2,5 деталь, показанная на фотографии. Форма получилась замысловатой в связи с подгонкой геометрии по месту. Между деталью и плоскостью планки, для лучшего скольжения, на винт была надета шайба.

С обратной стороны, чтобы винт не отвинтился, он был зафиксирован двумя затянутыми между собой гайками, на которые была дополнительно нанесена краска.

Толкатель концевого выключателя нажимался с большим усилием, поэтому дополнительной пружины не понадобилось. Многократное нажатие подтвердило стабильность работы конструкции. Планка была закреплена в СВЧ-печи, и осталось вместо крюков на двери установить толкатель.

Толкатель был сделан из подобранной по длине и диаметру латунной стойки с резьбой на конце М3, ввинченной в самодельную ручку. Диаметр его выбирался исходя из ширины прорези в корпусе печки для крюков. Длину пришлось определять экспериментально.

Для этого было измерено расстояние от плоскости ручки до самодельной детали выключателя и добавлен один сантиметр. Далее толкатель был ввинчен в ручку и дверца закрыта до срабатывания концевого выключателя. Затем толкатель был укорочен на величину щели, получившейся между дверцей и корпусом печки.

Осталось разобраться с электрической схемой. Клеммы, идущие к нижнему концевому выключателю, были надеты на оставшийся выключатель. Для соединения клемм, идущие ранее на верхний выключатель, была из листа вырезана полоска латуни.

Далее обе клеммы надеты на эту полоску и заизолированы. Клеммы, ранее подключенные к среднему выключателю, просто заизолированы изоляционной лентой.

Испытания СВЧ-печи после самостоятельного ремонта и продолжительная эксплуатация показали безотказную работу. Уверен, что теперь печка до следующего ремонта прослужит не один год.

Принцип работы микроволновой печи

Автор Ангелина На чтение 4 мин. Просмотров 3.9k. Опубликовано

Принцип работы микроволновой печи основан на процессе преобразования электромагнитного СВЧ-поля. Электромагнитное поле превращается в тепло и бесконтактным образом нагревает помещенный в камеру продукт. В этом и заключается главное отличие микроволновки от других устройств – электрических духовок, газовых духовых шкафов и т.д.

В микроволновых печах нагрев происходит непосредственно в пределах разогреваемого продукта, именно поэтому процесс занимает считанные минуты. А в традиционных печках тепло направлено на поверхность объекта, и распространяется дальше в зависимости от теплопроводных свойств продукта. Само собой, такой способ менее эффективен чем микроволновые волны, к тому же требует гораздо больших познаний в сфере кулинарии.

Даже с течением времени и развитием технологий устройство микроволновки остается неизменным. Да, дизайн совершенствовался и становился более комфортным, функциональность развивалась, появлялись новые способы регулировки времени и мощности. Но принцип работы не меняется и по сей день.

Многие люди путают такие понятия как «микроволновая печь» и «СВЧ печь», но это всего лишь разные названия одного и того же прибора.

Еще десять лет тому назад микроволновки считались непозволительной роскошью и простым дополнением к интерьеру кухни. Всему виной была дороговизна подобных приборов, и далеко не каждый мог себе позволить подобное новшество. Но со временем стало ясно, что это не роскошь, а необходимость, особенно во времена урбанизации и непрекращающейся гонки за деньгами.

За счет чего происходит нагрев?

Принцип работы микроволновки построен на таком элементе как магнетрон. Данное понятие широко известно каждому, кто знаком с миром радиолокационных устройств. Именно благодаря магнетрону человечество получило самый эффективный и простой в эксплуатации прибор для приготовления и разогревания пищи. Это один из наиболее ярких примеров того, как разработки тяжелой промышленности с ошеломительным успехом начали применяться в быту.

Устройство микроволновой печи вкратце можно передать такими словами — магнетрон вырабатывает СВЧ-энергию, которая преобразовывается в тепло. Источниками питания данных элементов являются особые анодно-накальные трансформаторы-стабилизаторы, которые и являются причиной такой высокой цены на микроволновки. Данные стабилизаторы – наиболее дорогостоящий и важный элемент печи.

Изучая принцип действия микроволновой печи, особое внимание уделим конструкции магнитопровода, оснащенного магнитными шунтами. Данное устройство дает возможность менять повышенное напряжение всего лишь в пределах двух процентов, в условиях колебания напряжения сети 10%. Магнитопровод и существенная индуктивная сила рассеивания высоковольтной обмотки являются главными достопримечательностями трансформатора микроволновой печи. На словах все кажется достаточно сложным, но на деле такое устройство показало себя простым и чрезвычайно действенным.

Но на первых этапах разработок создатели столкнулись с такой проблемой как повышенный шум при работе печки. Излишний шум всегда был проблемой многих образцов бытовой техники, но производители легко обошли данный подводный камень. Для понижения уровня шума некоторые детали магнитопровода соединяются при помощи сварки.

Стандартный корпус микроволновки представляет собой прямоугольную камеру, которая играет существенную роль в нагреве. Вырабатываемые волны не просто направляются на разогреваемый объект – они отражаются от стенок корпуса.

Дополнительным элементом, благодаря которому удается обеспечить качественный и равномерный нагрев, является вращающееся блюдце в камере. Вращаясь, оно позволяет волнам равномерно воздействовать на поверхность. Принцип работы таков, что вырабатываемые волны отнюдь не однородны – они могут быть с пучками, узлами и т.д. Магнетрон передает мощность к излучателю посредством волновода прямоугольной формы.

Дверца – важный элемент микроволновой печи

В производстве микроволновки наибольшее внимание уделяется двери. Всем известно, что в каждой микроволновой печи дверка играет роль этакого предохранителя – как только она открывается, работа печки прекращается. Устройство двери является достаточно сложным, так как напрямую связано с уровнем безопасности при эксплуатации. Принцип работы дверки выглядит следующим образом:

  • Необходима идеальная форма дверки и корпуса, чтобы зазор был минимальным. Дверь защищает окружающую среду от действия микроволнового излучения, и поэтому к ее созданию необходимо относиться с максимальной долей ответственности.
  • Периметр дверцы оснащен высокочастотным дроссельным затвором, который отвечает за понижение микроволнового излучения до необходимых показателей.
  • В процессе производства используется особый вид пластмассы, который способствует поглощению излучения.

Панель управления не представляет собой ничего сложного. Обычно это две ручки, которые регулируют мощность и время приготовления. Таймер может быть как механическим, так и в виде электронного циферблата.

В наши дни многие современные модели оснащены панелями с выбором различных режимов, но на самом деле это всего лишь незначительные добавления – основной принцип работы не меняется.

За все годы существования микроволновых печей многое было сказано об их губительном влиянии на здоровье. На самом деле СВЧ печи не выделяют радиоактивное излучение, и даже позволяют готовить более здоровую пищу, сохраняя в продуктах до 75% витаминов (чего не скажешь о традиционных методах приготовления). При соблюдении техники безопасности никакого вреда для вашего здоровья от микроволновки не будет.

Еще по теме: вредна ли микроволновка?

Видео: мифы о вредности микроволновок

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

1.2. Устройство микроволновой печи. Микроволновые печи нового поколения [Устройство, диагностика неисправностей, ремонт]

1.2. Устройство микроволновой печи

Важно понимать, что не все то, что написано в руководстве по эксплуатации бытовых СВЧ-печей (особенно это касается переводных руководств), является правдой. Чаще всего это так называемая полуправда: с одной стороны, все вроде бы и верно, но часто оказывается, что-то недосказано. То же относится к явлениям и процессам, которые могут быть опасны для жизни и здоровья человека или его вещей.

Не так давно минуло время (а может быть, еще и не минуло), когда портативные бытовые дозиметры пользовались огромной популярностью у населения. Нет, конечно, не каждая семья имела в квартире, загородном доме ядерный реактор, но продукты и те вещи, что покупали с рук и на рынках, явно требовали контроля своего состояния. Нет-нет, да и зашкаливал дозиметр…

По той же причине сегодня покупают приборы для замера уровня пестицидов в различных плодах природы.

Одним из источников неблагоприятного воздействия на организм человека является излучение сверхвысоких частот (СВЧ), или так называемое микроволновое излучение. И далее мы будем говорить о СВЧ-печи как ярком примере электронного устройства с генератором СВЧ-излучения (магнетроном) (см. рис. 1.1).

Рис. 1.1. Внешний вид бытовой микроволновой печи

Кроме потенциально опасного для человека и животных СВЧ-излучения, микроволновая печь (далее – печь) создает сильное электромагнитное излучение, которое оказывает отрицательное воздействие на некоторые предметы и вещи, к примеру наручные часы с электромагнитной системой (и другие).

На рис. 1.2 представлена СВЧ-печь Panasonic c открытым корпусом.

Рис. 1.2. СВЧ-печь Panasonic со снятой крышкой корпуса

На рис. 1.3 дан вид на основной элемент генератора СВЧ-печи – магнетрон.

Рис. 1.3. Крупный вид на магнетрон

На рис. 1.4 представлен вид на источник питания СВЧ-печи.

Рис. 1.4. Вид (крупно) на источник питания СВЧ-печи

Новое устройство, как правило, работает надежно и не является источником вредоносного излучения вне своего корпуса, но все же лучше не класть на нее часы, сотовые телефоны и другие предметы. СВЧ-печь, побывавшая в ремонте вне сервисного центра, в которой заменялся основной элемент генератора – магнетрон, с поврежденным корпусом или имеющая повреждения рабочей камеры, волновода и другие недостатки, потенциально опасна для здоровья.

Чтобы выявлять такие печи и другие устройства, использующие генераторы СВЧ-излучения (сотовые телефоны), до возникновения необратимых последствий для здоровья, существуют индикаторы СВЧ-излучения. Простейшая схема индикатора СВЧ-излучения представлена на рис. 1.5.

Петля – это отрезок медного провода диаметром 1–1,5 мм. Для этой цели вполне подходит проволока для точечной электрической сварки. СВЧ-диод – диод типа 2А202А, ДК-В8 или аналогичный. Тестер – миллиамперметр с катодом полного отклонения стрелки 100 мкА. В данном случае лучше применить стрелочный прибор, например Ц4342, Ц4317 или аналогичный. Неполярный конденсатор – любой, например типа МБМ

Рис. 1.5. Простая схема индикатора СВЧ-излучения, которую можно собрать самостоятельно

Узел соединения магнетрона с источником питания содержит переходные конденсаторы, которые (совместно с дросселями) образуют фильтр для защиты от проникновения СВЧ-излучения из магнетрона и волновода вовне. Принцип проверки микроволновой печи несложен – «петлю» с микроамперметром медленно проводят рядом с корпусом микроволновой печи (на расстоянии от него 1–6 см).

Рис. 1.6. Бытовой цифровой частотомер

Медленная скорость «сканирования» нужна для того, чтобы зафиксировать микроволновое излучение в наиболее опасной зоне печи.

Генератор СВЧ-излучения включается в печи не постоянно (во время приготовления пищи), а периодически. Это заметно и визуально: чуть меркнет лампа подсветки внутри рабочей камеры печи и чуть более шумит печь при включении генератора.

На рис. 1.6 представлен промышленный прибор – электронный частотомер, с помощью которого можно удостовериться в исправности СВЧ-печи в режиме ее активной работы и, соответственно, в исправности магнетрона. Прибор достаточно держать на расстоянии 5-10 см от передней дверцы СВЧ-печи.

На рис. 1.7 приведена иллюстрация бытового частотомера в действии по контролю работоспособности СВЧ-печи.

Рис. 1.7. Прибор контроля в действии

На рис. 1.8 представлен другой бытовой прибор-индикатор, реагирующий на СВЧ-колебания (на расстоянии до 10 см) вспышками светодиодного индикатора.

Рис. 1.8. Внешний вид простого светодиодного индикатора СВЧ-излучения

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Микроволновые печи | Как они работают?

Микроволновые печи | Как они работают? — Объясни это Рекламное объявление

Как любили наши предки микроволновые печи! Вместо того, чтобы часами сидеть у костра из дымных дров, варить тушеное мясо буйвола для своих Друзья каменного века, они могли бы просто выбросить все в микроволновая печь, нажал несколько кнопок и уже через минуту или два.Конечно, у них не было электричества, которое могло быть что-то вроде проблемы…

Когда в 1970-х годах стали популярны микроволновые печи, они домашнее удобство на новый уровень. Обычная духовка разогревает пищу очень медленно снаружи внутрь, но в микроволновой печи используются крошечные, мощные радиоволны для приготовления еды более равномерно (грубо говоря, мы иногда говорим, что он готовится «изнутри» — хотя это не совсем правильно). Вот почему микроволновая печь может приготовить мясо примерно в шесть раз быстрее, чем обычная духовка.Микроволновые печи также экономят электроэнергию, потому что вы можете готовить сразу, не дожидаясь, пока духовка сначала нагреется до высокой температуры. Давай ближе посмотрите как они работают!

Что готовится?

Микроволновые печи

такие быстрые и эффективные, потому что они отводят тепловую энергию непосредственно к молекулам (крошечным частицам) внутри пищи. Микроволны нагревают пищу, как солнце нагревает ваше лицо — излучением.

Фото: «Варочная камера» типичной микроволновой печи.Этот прочный металлический ящик предотвращает утечку вредных микроволн. Микроволны генерируются устройством, называемым магнетрон, который находится за перфорированной металлической сеткой на правая сторона (сразу за лампой, которая освещает духовку внутри). Если вы посмотрите через сетку, вы можете просто увидеть горизонтальное охлаждение плавники на магнетроне (которые выглядят как стопка параллельных горизонтальных металлические пластины). Обратите внимание также на поворотный столик, который вращает пищу, чтобы микроволны готовили ее. это равномерно. Задняя часть двери покрыта защитным металлом. марлю, чтобы не допустить утечки микроволн.

Микроволновая печь очень похожа на электромагнитные волны, которые пронизывают воздух от Теле- и радиопередатчики. Это невидимый восходящий и нисходящий паттерн электричества. и магнетизм, несущийся в воздухе со скоростью света (300 000 км или 186000 миль в секунду). Хотя радиоволны действительно могут быть очень длинными (некоторые измеряют десятки километров или миль между одним гребнем волны и другим), они также могут быть крошечными: микроволны фактически являются самыми короткими радиоволнами, а микроволны, которые готовят пищу в вашей духовке, имеют длину всего 12 см (примерно 5 дюймов).(Подробнее об электромагнитных волнах читайте в нашей статье. по электромагнитному спектру.)

Несмотря на свой небольшой размер, микроволновые печи переносят огромное количество энергия. Одним из недостатков микроволн является то, что они могут повредить живые клетки и ткань. Вот почему микроволновые печи могут быть вредными для людей — и почему микроволновые печи окружены прочными металлическими ящиками, не дающими волнам уйти. В нормальном режиме работы микроволновые печи совершенно безопасны. Несмотря на это, микроволновые печи могут быть очень опасными, так что никогда не обманывайте вокруг с микроволновой печью.Микроволны также используются в мобильных телефонах (мобильных телефонах), где они передают ваш голос взад и вперед по воздуху, а также в радарах.

Как микроволновая печь готовит пищу?

Как микроволновая печь превращает электричество в тепло? Нравится!

  1. Внутри прочного металлического ящика находится микроволновый генератор, называемый магнетроном. Когда ты начнешь во время приготовления пищи магнетрон забирает электричество из розетки и преобразует его в мощные радиоволны диаметром 12 см (4,7 дюйма).
  2. Магнетрон направляет эти волны в отделение для пищевых продуктов через канал, называемый волной. руководство.
  3. Еда стоит на вращающемся подносе и медленно вращается, поэтому микроволны готовят ее равномерно.
  4. Микроволны отражаются от отражающих металлических стенок отделения для пищевых продуктов, точно так же, как свет отражается от зеркала. Когда микроволны достигают самой пищи, они не просто отскакивают. Просто как радиоволны могут проходить сквозь стены вашего дома, так микроволны проникают внутрь пищи.Путешествуя по нему, они заставить молекулы внутри него вибрировать быстрее.
  5. Вибрирующие молекулы имеют тепло, поэтому чем быстрее молекулы вибрируют, тем горячее. еда становится. Таким образом микроволны передают свою энергию молекулы в пище, быстро нагревая ее.

Готовят ли микроволны изнутри?

В обычной духовке тепло должно исходить от электронагревательных элементов. (или газовые горелки), расположенные снизу и по бокам плиты, в еду, которая готовится в основном проводимость снаружи внутрь — от внешних слоев к внутренним.Вот почему пирог, приготовленный в обычной духовке, можно обжечь по краям и вовсе не приготовить в середине. Иногда говорят, что микроволновые печи готовят еду «наизнанку», что немного похоже на блеск. и не совсем правильно. Когда люди говорят это, на самом деле они имеют в виду, что микроволны одновременно возбуждают молекулы прямо через пищу, поэтому обычно готовить быстрее и равномернее, чем в противном случае.

Изображение: Микроволны (оранжевые) готовят пищу в основном за счет «вибрации» молекул воды (красных и синих). внутри него.

То, как еда готовится в микроволновой печи, во многом зависит от того, из чего она сделана. Микроволны сильнее возбуждают жидкости в пище, поэтому что-то вроде фруктового пирога (с более высоким содержанием жидкости в центре) действительно будет готовиться изнутри наружу, потому что внутри больше всего воды. С яблоком, приготовленным в микроволновке, нужно быть очень осторожным. пирог, потому что внутренняя часть может быть горячей, а внешняя корочка едва даже теплая. Что касается других продуктов, в которых содержание воды распределено более равномерно, вы, вероятно, обнаружите, что они готовятся снаружи, как в обычной духовке.Поскольку микроволны работают за счет подпитки молекул воды, они также сушат пищу в большей степени, чем обычные печи.

Другой важный фактор — это размер и форма того, что вы готовите. Микроволны не проникают больше, чем на сантиметр или два (возможно, на дюйм или около того) в еду. Подобно пловцам, ныряющим в воду, они теряют энергию с того момента, как входят в еду, и после этого первого сантиметра или около того у них не остается достаточно энергии, чтобы проникнуть еще глубже. Если вы готовите что-нибудь большое (например, кусок мяса в большой микроволновой печи), только внешний слой «кожицы» будет приготовлен самими волнами; интерьер будет приготовлен снаружи внутри кондуктом.К счастью, большинство вещей, которые люди готовят в небольших микроволновых печах, не намного больше пары сантиметров в диаметре (подумайте о мясных или фруктовых пирогах, которые можно использовать в микроволновой печи). К сожалению, поскольку еда внутри и снаружи готовится по-разному и с разной скоростью, легко получить что-то приготовленное снаружи и сырое посередине. или пережаренный снаружи и приготовленный прямо в середине. Как и любой другой метод приготовления, микроволновая печь имеет свои недостатки и требует некоторого привыкания.

Вы заметите, что для ужинов, пригодных для использования в микроволновой печи, указано «время приготовления», равное такому количеству минут, за которым следует «время выдержки». часто это так же долго (когда вы оставляете приготовленную пищу в покое перед тем, как ее съесть). В этот период еда эффективно продолжает готовку: более горячие части блюда передают тепло путем теплопроводности более холодным частям, мы надеемся обеспечить единообразное приготовление пищи повсюду.

То, как микроволновые печи распределяют свои микроволновые печи, также позволяет готовить блюда необычным образом, например Зло Безумный Ученые лаборатории выяснили это, когда попытались приготовить индийские закуски в различных микроволновых печах.

Рекламные ссылки

Кто изобрел микроволновую печь?

Как и многие великие изобретения, микроволновые печи появились случайно. открытие. Еще в 1950-х годах американский инженер-электрик Перси Спенсер (1894–1970) проводил эксперименты с магнетроном в компании Raytheon Manufacturing Company, где он работал. В то время Основное применение магнетронов было в радарах: способ использования радиоволн для помощи самолеты и корабли ориентируются в плохую погоду или темноту.

Artwork: Один из оригинальных патентных чертежей Перси Спенсера для микроволновой печи. печь. Я закрасил его здесь, чтобы вы могли видеть его более четко и понять, насколько он похож на микроволновую печь, которую я описано выше. Слева (красный) у нас есть входящая электрическая мощность. Это заставляет пару магнетронов (синий) генерировать микроволны, которые направляются по линиям передачи (желтый) и волновод (оранжевый) к кулинарии. отсек (зеленый). Изображение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Однажды у Перси Спенсера была плитка шоколада. карман при включении магнетрона. К его удивлению, в баре быстро плавится из-за тепла, выделяемого магнетроном. Это дало ему пришла в голову идея, что магнетрон можно использовать для приготовления еды. После успешно приготовив попкорн, он понял, что может развить микроволновая печь для приготовления любых блюд. Он получил ряд патентов на эта идея в начале 1950-х годов, в том числе идея для приготовления кофе в микроволновой печи пивовара (патент США 2,601,067, выдан 17 июня 1952 г.) и тот, который я проиллюстрировал здесь (патент США 2,495,429 «Метод обработки пищевых продуктов» 24 января 1950 г.), где показаны основные принципы работы микроволновой печи.В этом патенте вы можете найти собственное лаконичное резюме Спенсера о том, как работает его изобретение:

«… используя длины волн, попадающие в микроволновую область электромагнитного спектра … Таким образом, длина волны энергии становится сопоставимой со средним размером готового продукта, и в результате тепло, выделяемое в продуктах питания, становится интенсивным, а расходуемая энергия становится равной. минимум, и весь процесс станет эффективным и коммерчески осуществимым ».

Раннее оборудование Спенсера было относительно примитивным по сравнению с современными чистыми микроволнами — его первая духовка была примерно 1.5 метров в высоту! С тех пор микроволновые печи стали намного компактнее, и миллионы их были проданы по всему миру.

Легко назвать изобретение Спенсера «простой» счастливой случайностью, но это было еще не все: для этого нужно правильный вид изобретательного ума, чтобы ухватиться за открытие и сделать из него что-нибудь. Как читательский Журнал дайджест позже Сообщается, что Спенсер «продемонстрировал, что ничто не выходит за пределы досягаемости человека, который хочет знать, что происходит, и который чувствует ответственность за то, что что-то с этим делает.»130 патентов, выданных ему при жизни, подтверждают это, и его изобретательским способностям претворять научные идеи в жизнь.

Насколько эффективны микроволновые печи?

Вы можете ожидать, что микроволновая печь будет намного более эффективной, чем другие способы приготовления пищи: другими словами, вы ожидаете, что больше энергии, поступающей от кабеля питания, будет преобразовано в тепло в вашей пище и меньше будет потрачено впустую другими способами. Вообще говоря, это правильно: готовить в микроволновой печи дешевле и быстрее, чем готовить в обычной печи. духовку, потому что вам не нужно нагревать саму духовку, прежде чем вы сможете готовить.

?

Но это еще не все. Если вы хотите разогреть только небольшое количество еды (или чашку горячей воды), используйте микроволновую печь. духовка — не лучший вариант использования. Когда вы что-то готовите в микроволновой печи, вы не только вкладываете энергию в пищу, но и заряжаете ее. электродвигатель, который вращает относительно тяжелый стеклянный поворотный стол. Хотя вам не нужно нагревать отделение для продуктов, чтобы духовка готовила, микроволновая печь, на самом деле, достаточно хорошо нагревается. теплый после того, как он был включен некоторое время, поэтому есть некоторые тепловые потери.Магнетрон не очень эффективен при преобразовании электричество в микроволновые печи: станет горячим. И вам также нужно запитать электронную схему, дисплей таймера и, возможно, охлаждающий вентилятор. В совокупности все это делает микроволновую печь менее эффективной, чем она могла бы быть.

Насколько менее эффективен? Физик Том Мерфи недавно сравнил энергоэффективность различных методов кипячения воды и обнаружил (что, возможно, удивительно), что они были эффективны всего около 40 процентов, что примерно вдвое меньше. как с помощью электрического чайника.

Безопасны ли микроволновые печи?

Вы беспокоитесь о том, что стоите слишком близко к микроволновой печи, когда она гудит, жужжит и издает замороженный блок в дымящийся вкусный обед? Не надо! Полости для приготовления пищи в микроволновых печах представляют собой герметичные металлические контейнеры: обычно используйте микроволновую печь, и волны не могут просочиться наружу. Если вы внимательно посмотрите на внутреннюю часть стеклянной двери, вы обнаружите, что к ее задней части приклеена металлическая сетка; те отверстия, которые вы видите в нем, слишком малы, чтобы пропускать через них микроволны.Еще одна функция безопасности (называемая блокировкой) сохраняет вас в целости и сохранности: если вы попытаетесь открыть дверь, магнетрон немедленно перестанет гудеть; большинство микроволн фактически имеют две независимые блокировки на случай отказа одной из них. Конечно, все же стоит принимать меры предосторожности. Вы не хотите, чтобы микроволновая печь выходила из вашей духовки, поэтому, если дверца не закрывается должным образом (возможно, потому, что она забита пролитой пищей), если сетка на задней стороне стекла начала ржаветь и отслаиваться, если блокировки не работают, или машина дает вам повод думать, что она протекает, немедленно отремонтируйте или замените ее.

Фото: микроволновая печь имеет на внутренней стороне дверцы защитную металлическую решетку. Вы можете заглянуть в духовку, когда дверь закрыта, потому что свет может проникать через отверстия в марле. Однако микроволны намного больше, чем световые волны, поэтому они слишком велики, чтобы пройти через отверстия и оставаться надежно «запертыми» внутри.

Даже если ваша микроволновая печь «протекает», это вряд ли причинит вам вред. Хотя микроволновые печи могут производить внутри очень большую мощность (до 1000 Вт в типичной большой духовке), по мере удаления от них мощность падает очень быстро.Вне кухонной камеры и на некотором расстоянии даже излучающая микроволновая печь будет производить лишь крошечное количество электромагнитного излучения — меньше, чем вы бы получили от мобильного телефона. По данным Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, на расстоянии около 5 см (2 дюйма) мощность, которую может просочить микроволновая печь, составляет около 5 милливатт на квадратный сантиметр, что «намного ниже уровня, который, как известно, наносит вред людям», в то время как на расстоянии около 50 см (20 дюймов) это снова примерно на 1 процент больше. Даже стоя в непосредственной близости от протекающей микроволновки, вам нужно будет подвергаться гораздо более высокому уровню радиации гораздо дольше, чтобы возник реальный риск для вашего здоровья.Всемирная организация здравоохранения обнадеживает по этому поводу: «тепловое повреждение может произойти только при длительном воздействии на очень высокие уровни мощности, намного превышающие те, которые измеряются вокруг микроволновых печей». Другими словами, просто слишком мало энергии, чтобы нагреть ткани вашего тела настолько, чтобы нанести ущерб.

И если вы когда-нибудь задавались вопросом, почему вы не можете приготовить обед с помощью мобильного телефона (который, как вы помните, использует волны одинакового размера), объяснение точно такое же: недостаточно энергии. Даже если вы поставите свой мобильный телефон прямо на замороженный обед, он не будет выделять достаточно энергии для выработки тепла, необходимого для приготовления пищи, независимо от того, как долго вы его там оставляете.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

Книги

  • Что Эйнштейн сказал своему повару Роберт Вулк, Нортон, 2002. Это остроумное и очень удобочитаемое введение в кухню (в основном химию) включает длинный раздел о различных аспектах приготовления в микроволновой печи («Глава 8: Эти загадочные микроволновые печи»). Он также охватывает науку, лежащую в основе многих других тем, связанных с едой.

Статьи

  • Факты о микроволновых печах Джона Р.Free, Popular Science, февраль 1973 г. Это может быть старая статья, но это отличное введение в микроволновые печи — и насколько революционными они были, когда впервые появились.

Здоровье и безопасность

Эти официальные источники должны убедить вас, что микроволновые печи действительно безопасны:

Патенты

Если вы более технически подкованы, возможно, вам стоит прочитать патенты Перси Спенсера. Их довольно много — и вот трое, чтобы начать вас:

  • Патент США 2 495 429: Способ обработки пищевых продуктов Перси Спенсера, выданный 24 января 1950 г.Оригинальный патент Спенсера на микроволновую печь, проиллюстрированный выше.
  • Патент США 2 601 067: Варка кофе Перси Спенсером, выданный 17 июня 1952 года. Микроволновая печь, которая может варить кофе!
  • Патент США 2408 235: Высокоэффективный магнетрон Перси Спенсера, 24 сентября 1946 г. Типичный резонаторный магнетрон военного времени.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2006, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Медиа-запросы?

Вы журналист, у вас есть вопрос для СМИ или просьба об интервью? Вы можете связаться со мной для получения помощи здесь.

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис.(2006/2020) Микроволновые печи. Получено с https://www.explainthatstuff.com/microwaveovens.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Как работают микроволновые печи и вызывают ли они рак?

Микроволны — очень полезное устройство для приготовления пищи. Это компактные, крошечные, но невероятно универсальные машины — так как же они работают?

За микроволнами стоит невероятное количество науки и техники, но все это можно разбить на простые для понимания и усвоения фрагменты.

Микроволновые печи в основном работают за счет генерации микроволнового излучения, которое проходит через пищу и готовит ее. Микроволны не являются специфическими для микроволновых печей, скорее они представляют собой форму электромагнитных волн с длиной волны в диапазоне частот от 300 МГц до 300 ГГц (длина волны от 1 м до 1 мм). Микроволновые печи обычно используют частоту 2450 МГц (длина волны 12,24 см).

По сравнению с другими типами излучения микроволны находятся между радиоволнами, которые обычно длиннее, и инфракрасными волнами, которые короче.

Что делает микроволны настолько специализированными для приготовления пищи, так это то, как они взаимодействуют с молекулами воды.

Наука, лежащая в основе микроволн

Внутри микроволновых печей микроволны создаются с помощью устройства, называемого магнетроном. По своей сути магнетроны — это высоковольтные двигатели, которые выделяют энергию в виде микроволн, а не механической работы.

Внутри микроволновой печи трансформатор увеличивает напряжение от розетки, 120 В, в США или 110 В, в Европе, примерно до 4000 вольт .Это повышенное напряжение необходимо для питания магнетрона, в результате чего нить накала в сердечнике устройства нагревается. Когда эта нить нагревается, высвобождаются электроны. Микроволновая печь заставляет эти электроны работать.

Источник: Wikimedia / Public Domain

Круглый магнит расположен рядом с нагретой нитью накала. Обычно электроны, которые высвобождаются нитью накала, притягиваются к аноду, но из-за расположения магнита электроны возвращаются обратно к самой нити.Эта петля электронов и есть то, что на самом деле создает микроволны.

Все это могло показаться немного сложным, и это можно объяснить без диаграмм. Для более глубокого понимания того, как работают магнетроны и, в конечном итоге, микроволновые печи, посмотрите видео ниже.

Можно ли стоять рядом с микроволновой печью?

Один из популярных мифов о микроволнах — это то, что они могут вызвать рак. Это может происходить из-за использования слова «излучение» при описании их работы, а также из-за опасения, что это микроволновое излучение может просочиться из микроволновки.Радиация в данном случае относится к энергии, исходящей от источника, а не к радиоактивности.

Однако микроволны не содержат достаточно энергии для химического изменения веществ посредством ионизации — они являются примером неионизирующего излучения. Другие типы электромагнитных волн, такие как ультрафиолетовые и рентгеновские лучи, обладают большей энергией на фотон и, таким образом, могут вызывать рак.

СВЯЗАННЫЕ: 9 ВЕЩЕЙ, КОТОРЫЕ ВЫ ДЕЙСТВИТЕЛЬНО НЕ ДОЛЖНЫ МИКРОВОЛНОВАТЬ из.Эти металлические сетки достаточно велики, чтобы вы могли видеть готовящуюся пищу, но отверстия недостаточно велики, чтобы сквозь них проскальзывали микроволны. Микроволновые печи также имеют встроенные предохранительные устройства, которые не позволяют духовке работать при открытой дверце.

Итак, в конце концов, вы не заболеете раком, если будете стоять слишком близко к микроволновой печи, потому что лучи не ионизируют, и вы также не будете приготовлены.

Итак, мы прошли фундаментальную науку, но до сих пор не выяснили, почему именно микроволны так хорошо работают для быстрого нагрева пищи.

Как микроволны нагревают молекулы воды

Микроволны, используемые в микроволновой печи, излучаются через антенну, которая направляет их в зону приготовления пищи. Волны сдерживаются внутри прибора благодаря прочным металлическим стенкам (и дверце из сетки). Затем эти микроволны поглощаются молекулами воды внутри пищи. Энергия микроволн заставляет молекулы воды быстро вибрировать, что нагревает пищу.

По сути, поскольку молекулы воды легко поглощают микроволны, которые заставляют молекулы начать быстро колебаться, это становится механизмом, превращающим микроволновую энергию в тепловую.Подобно тому, как кулачок и ролик являются механическим устройством для преобразования вращательной энергии в линейное движение, взаимодействие микроволн и молекул воды также является способом преобразования микроволновой энергии в тепловую.

Но почему вибрируют только молекулы воды? Молекулы воды полярны, то есть у них есть положительно заряженная сторона и отрицательно заряженная сторона. Микроволны имеют положительный гребень и отрицательный гребень, как и любая волна. По мере того, как микроволны перемещаются по внутренней части микроволновой печи, молекулы воды будут пытаться выровнять свои полюса с полюсами микроволн.Поскольку микроволны быстро перемещаются внутри прибора, молекулы воды стремительно пытаются выровнять себя с движением волн.

Насколько быстро это происходит? Положительные и отрицательные поля микроволн перемещаются примерно 2,5 миллиарда раз в секунду. Когда вы объедините этот эффект с реакцией молекулы воды, вы начнете понимать, как микроволны так быстро и эффективно готовят пищу.

Почему микроволновая печь готовит неравномерно?

Последний вопрос, на который нам нужно ответить, — почему внутри микроволновых печей часто бывают мертвые зоны.Например, почему центр еды часто бывает намного холоднее, чем края?

Это происходит из-за того, что некоторые микроволны подавляют друг друга. Часто эти места гашения локализованы, что означает, что некоторые области микроволновой печи не нагреваются.

СВЯЗАННЫЙ: НАУКА ГОВОРЯТ ЛУЧШИЙ СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЧАЯ — МИКРОВОЛНУЮ ЭТО

По сути, когда пик одной волны достигает впадины другой волны, в результате получается аннулированная волна. Вот почему в большинстве микроволновых печей используется вращающаяся тарелка для обеспечения равномерного приготовления.

Вот так устроены микроволновые печи. Это устройства, которые используют магниты для создания электромагнитного излучения определенной длины волны, которое направлено на молекулы воды в пище, заставляя их вибрировать и быстро нагреваться. В следующий раз, когда вы будете готовить что-то в микроволновой печи, вы не будете смотреть на это так же.

Кто изобрел микроволновую печь?

Микроволновая печь — это кухонный прибор, который есть почти в каждом доме в США — по данным U.С. Бюро статистики труда. Одним нажатием пары кнопок это повсеместное устройство может вскипятить воду, разогреть остатки, приготовить попкорн или разморозить замороженное мясо за считанные минуты.

Микроволновая печь была изобретена в конце Второй мировой войны. Однако им потребовалось время, чтобы это понять. Сначала они были слишком большими и дорогими, и люди не доверяли им из-за радиации, которую они использовали. В конце концов, технологии улучшились, и опасения исчезли. К 2000-м годам американцы назвали микроволновую печь лучшей.1, по словам Дж. Карлтона Галлава, автора «Полного руководства по обслуживанию микроволновых печей».

И все это из-за счастливой случайности с растопленным шоколадом.

Случайное изобретение

Перси ЛеБарон Спенсер был инженером-самоучкой, который так и не закончил гимназию, согласно данным Юго-западного музея инженерии, связи и вычислений. Находясь в Raytheon Corp., он работал над магнетронами — электронными лампами, которые производят микроволновое излучение и используются в радиолокационных системах.В 1941 году он разработал более эффективный способ их производства. Его инновация позволила увеличить производство с 17 до более 2600 единиц в день.

Спенсер проверял магнетрон, когда заметил, что плитка шоколада в его кармане расплавилась, согласно истории компании Raytheon. Заинтригованный, Спенсер проверил другие продукты, включая ядра попкорна, и заметил, что все они лопаются. Он поднес яйцо к магнетрону и наблюдал, как оно начало трястись, а затем взорваться. По словам Галлавы, Спенсер понял, что продукты подверглись воздействию микроволновой энергии низкой плотности.Затем он построил металлический ящик и подал в него микроволновую энергию. Энергия попала в ящик, но не могла выйти — микроволны не проходят через металл. Спенсер обнаружил, что микроволновые печи могут готовить пищу быстрее, чем обычные печи, использующие тепло. Он подал заявку на патент в 1945 году. (Спенсер получил 150 патентов за всю свою карьеру, согласно Национальному залу славы изобретателей. Он умер в 1970 году.)

Первая коммерческая микроволновая печь была испытана в одном из ресторанов Бостона в 1947 году. .Позже в том же году Raytheon представила Radarange 1161. Он имел высоту 5,5 футов (1,7 метра) и весил 750 фунтов. (340 кг) и стоила 5000 долларов, по словам Галлавы. Его пришлось подключить к водопроводу, потому что магнетрон имел водяное охлаждение. Потребовалось несколько лет, чтобы общественность преодолела свое первоначальное сопротивление, но по мере совершенствования технологий популярность микроволновых печей росла, особенно в пищевой промышленности. В ресторанах можно хранить готовые блюда в холодильнике и нагревать их, чтобы уменьшить количество отходов.Другие предприятия пищевой промышленности использовали микроволновые печи для обжаривания кофейных зерен и арахиса, размораживания и предварительной обработки мяса и даже очистки устриц.

В других отраслях промышленности также нашли применение микроволновое нагревание. По словам Галлавы, микроволновые печи также используются для сушки пробки, керамики, бумаги, кожи, табака, текстиля, карандашей, цветов, мокрых книг и спичечных головок.

Tappan, производитель бытовой техники, представил первые микроволновые печи для домашнего использования в 1955 году, но, по словам Галлавы, из-за их большого размера — размером с плиту — и высокой стоимости — 1295 долларов — было продано немного.Raytheon приобрела Amana Refrigeration в 1965 году, а два года спустя была представлена ​​модель Amana Radarange, которую можно было разместить на кухонной столешнице. Это стоило чуть меньше 500 долларов.

Вскоре микроволновые печи стали более популярными, чем даже посудомоечные машины, из-за уменьшения размеров и стоимости. По словам Галлавы, в 1975 году только 4% домов в США имели микроволновые печи; в 1976 году это число подскочило до 14 процентов. По данным Статистического управления труда, сегодня около 90 процентов домашних хозяйств в США имеют микроволновые печи.

Как работает микроволновка?

Микроволновые печи используют радиоволны определенной частоты — 2450 мегагерц с мощностью от 500 до 1100 Вт, по данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ). Пища, хранящаяся в микроволновой печи, бомбардируется микроволнами со всех сторон. Молекулы воды в пище поглощают микроволны, и возникающие в результате вибрации выделяют тепло и готовят пищу. Микроволны проходят через пластик, стекло и керамику, но не через металлы, поэтому, согласно SciTech, не рекомендуется использовать металлические контейнеры или посуду в микроволновой печи.

Магнетрон генерирует микроволны. Согласно EngineerGuy, магнетрон — это два постоянных магнита по обе стороны от вакуумной трубки. Согласно Tech-Faq, микроволновое излучение создается потоком электронов, создающим магнитные и электрические поля. Микроволны направляются в камеру духового шкафа для нагрева и приготовления пищи.

Безопасность микроволновых печей

С момента своего создания микроволновые печи получили плохую репутацию из-за использования микроволнового излучения.По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), микроволновые печи безопасны при правильном использовании и поддержании в хорошем состоянии. Хотя огромное количество микроволнового излучения может быть вредным, печи сконструированы так, чтобы излучение оставалось внутри духовки, и оно присутствует только тогда, когда духовка включена, а дверца закрыта. Минимальное количество излучения, которое может просочиться, в первую очередь через стеклянную дверь, значительно ниже международных стандартов.

По данным ВОЗ, несколько стран и международные комитеты по стандартам установили предел выбросов продукта в 50 Вт на квадратный метр в любой точке на расстоянии 5 сантиметров от внешних поверхностей духовки.На практике микроволновое излучение существенно ниже этого предела. Кроме того, экспозиция быстро уменьшается с увеличением расстояния: человек, находящийся в 50 см от печи, получает примерно одну сотую облучения микроволновым излучением человека, находящегося на расстоянии 5 см.

Основная проблема для здоровья, когда дело доходит до использования микроволн, заключается в том, что в целом микроволны нагреваются неравномерно и могут привести к тому, что часть еды будет либо недоварена, либо очень горячая, поэтому необходима осторожность — а также несколько дополнительных минут — для тепла, чтобы уравновесить еду.Первичная травма в результате использования микроволновой печи — это ожог горячей пищей и жидкостями или частичками горячей пищи от взрывов пищевых продуктов, например яиц в скорлупе, при неравномерном приготовлении.

Пищевая ценность

Есть также опасения по поводу пищевой ценности продуктов, приготовленных в микроволновой печи. По данным ВОЗ, эти опасения основаны на заблуждениях. Пищевая ценность продуктов, приготовленных в микроволновой печи и в обычной духовке, практически не различается, а приготовление пищи в микроволновой печи не делает ее радиоактивной.

В статье 1982 года, опубликованной в Critical Reviews in Food Science and Nutrition, были рассмотрены данные нескольких исследований о влиянии приготовления в микроволновой печи на питательную ценность влаги, белков, углеводов, липидов, минералов и витаминов. Авторы пришли к выводу, что между продуктами, приготовленными традиционными и микроволновыми методами, не существует значительных различий в питании.

В 2010 году группа исследователей из Мадридского Университета Комплутенсе в Испании приготовила различные овощи, от артишоков до цуккини, используя самые разные методы — от варки до жарки и приготовления в микроволновой печи.Они измерили количество антиоксидантов, присутствующих до и после приготовления. Они обнаружили, что выпечка, приготовление на сковороде и микроволновая печь приводят к наименьшим потерям, в то время как кипячение и приготовление под давлением являются самыми тяжелыми для антиоксидантов. Жаркое было где-то посередине.

Будущее микроволновых печей

Согласно SciTech, многие современные микроволновые печи содержат датчики, которые автоматически останавливаются, когда еда завершена. Компания Samsung разработала микроволновую печь, которая предлагает множество способов приготовления.В дополнение к размораживанию мяса и разогреву остатков в духовке можно жарить и запекать. Он также имеет цикл ферментации, который можно использовать для приготовления свежего теста и йогурта.

Микроволновая печь от NXP Semiconductors использует твердотельную радиочастотную энергию для приготовления пищи. Микроволновая печь контролирует, где, когда и сколько энергии передается непосредственно в пищу. По данным NXP, в результате улучшается консистенция, вкус и питательность. Твердотельное устройство позволяет контролировать большие количества энергии с высокой эффективностью и с обратной связью в реальном времени.

Другие компании, такие как Wayv, производят портативные твердотельные СВЧ-печи, которые можно заряжать от обычной розетки, в автомобиле или с помощью солнечных зарядных устройств. Эта конкретная модель, напоминающая термос, может использоваться в течение примерно 30 минут на одной зарядке для нагрева до 17 унций (0,5 литра) за раз.

Микроволновые печи также получают возможность подключаться к мобильным технологиям, таким как линейка интеллектуальной техники LG. Эти устройства могут быть включены удаленно из любого места с помощью смартфона или другого устройства.

Дополнительные ресурсы

Краткая история микроволновой печи

Как и Enigma, HX-63 был электромеханической системой шифрования, известной как роторная машина. Это была единственная электромеханическая роторная машина, когда-либо созданная CAG, и она была намного более совершенной и безопасной, чем даже знаменитые Enigmas. Фактически, это была, пожалуй, самая безопасная роторная машина из когда-либо построенных. Мне очень хотелось заполучить один, но я сомневался, что когда-нибудь это сделаю.

Перенесемся в 2010 год.Я нахожусь в грязном третьем подвальном помещении на базе французской военной связи. В сопровождении двухзвездных генералов и офицеров связи я вхожу в охраняемую комнату, заполненную древними военными радиоприемниками и шифровальными машинами. Вуаля! Я поражен, увидев Crypto AG HX-63, который не узнавали в течение десятилетий и отправили на пыльную, тускло освещенную полку.

Я осторожно извлекаю 16-килограммовую (35-фунтовую) машину. С правой стороны есть ручная рукоятка, позволяющая машине работать вдали от электросети. Когда я осторожно поворачиваю его, набирая на механической клавиатуре, девять роторов выдвигаются, и тисненые печатные колеса слабо ударяют по бумажной ленте.Я тут же решил сделать все, что в моих силах, чтобы найти HX-63, который я мог бы привести в рабочее состояние.

Если вы никогда не слышали о HX-63 до сих пор, не расстраивайтесь. Большинство профессиональных криптографов никогда об этом не слышали. И все же он был настолько безопасен, что его изобретение встревожило Уильяма Фридмана, одного из величайших криптоаналитиков всех времен, а в начале 1950-х годов — первого главного криптолога США.С. Агентство национальной безопасности (АНБ). Прочитав патент Хагелина 1957 года (подробнее об этом позже), Фридман понял, что HX-63, тогда находившийся в разработке, был, во всяком случае, более безопасным, чем собственный KL-7 АНБ, который тогда считался небьющимся. Во время холодной войны АНБ построило тысячи самолетов KL-7, которые использовались всеми военными, дипломатическими и разведывательными агентствами США с 1952 по 1968 год.

Причины беспокойства Фридмана понять достаточно легко. В HX-63 имел около 10 600 возможных комбинаций клавиш; Говоря современным языком, это эквивалентно двоичному ключу длиной 2000 бит.Для сравнения: Advanced Encryption Standard, который сегодня используется для защиты конфиденциальной информации в правительстве, банковском секторе и многих других секторах, обычно использует 128- или 256-битный ключ.

В центре литой алюминиевой основы шифровальной машины HX-63 находится прецизионный швейцарский мотор-редуктор постоянного тока. Также видны источник питания [внизу справа] и функциональный переключатель [слева], который используется для выбора режима работы — например, шифрование или дешифрование. Питер Адамс

Для HX-63 доступно 12 различных роторов, девять из которых используются одновременно.Ток течет в один из 41 позолоченных контактов на стороне меньшего диаметра ротора, через проводник внутри ротора, выходит через позолоченный контакт на другой стороне, а затем в следующий ротор. Приращение каждого ротора программируется установочными штифтами, которые видны только на горизонтальном роторе. Питер Адамс

Не меньшее беспокойство вызывало то, что CAG была частной швейцарской компанией, продававшей ее любому правительству, бизнесу или физическому лицу. В АНБ работа Фридмана заключалась в обеспечении того, чтобы U.Правительство С. имело доступ к секретным, зашифрованным сообщениям всех правительств и угроз по всему миру. Но трафик, зашифрованный HX-63, невозможно будет взломать.

Фридман и Хагелин были хорошими друзьями. Во время Второй мировой войны Фридман помог сделать Хагелина очень богатым человеком, предложив изменения в одной из шифровальных машин Хагелина, что позволило армии США получить лицензию на патенты Хагелина. Получившаяся машина, M-209-B стал рабочей лошадкой во время войны, было выставлено около 140 000 единиц.В течение 1950-х годов тесные отношения Фридмана и Хагелина привели к ряду договоренностей, известных под общим названием «джентльменское соглашение» между американской разведкой и швейцарской компанией. Хагелин согласился не продавать свои самые безопасные машины странам, указанным разведкой США, которые также получили секретный доступ к машинам Crypto, планам, записям продаж и другим данным.

Но в 1963 году CAG начала продавать HX-63, и Фридман встревожился еще больше. Он убедил Хагелина не производить новое устройство, хотя на проектирование машины ушло более десяти лет, и было построено всего около 15, большинство из них для французской армии.Однако 1963 год был интересным годом для криптографии. Машинное шифрование приближалось к распутью; Стало ясно, что будущее за электронным шифрованием. Даже такая великолепная роторная машина, как HX-63, скоро устареет.

Это было проблемой для CAG, которая никогда не создавала электронных шифровальных машин. Возможно, отчасти из-за этого в 1966 году отношения между CAG, АНБ и ЦРУ вышли на новый уровень. В том же году АНБ предоставило своему швейцарскому партнеру систему электронного шифрования, которая стала основой машины CAG под названием H-460.Представленная в 1970 году машина оказалась неудачной. Однако в CAG произошли большие изменения: в том же году ЦРУ и Федеральная разведывательная служба Германии тайно приобрели CAG за 5,75 миллиона долларов США. (Также в 1970 году сын Хагелина Бо, который был менеджером по продажам компании в Америке и выступал против сделки, погиб в автокатастрофе недалеко от Вашингтона, округ Колумбия)

Хотя H-460 потерпел неудачу, на смену ему пришла машина под названием H-4605, тысячи экземпляров которой были проданы.H-4605 был разработан при содействии АНБ. Для генерации случайных чисел он использовал несколько регистров сдвига на основе появившейся тогда технологии КМОП-электроники. Эти числа не были истинными случайными числами, которые никогда не повторяются, а скорее псевдослучайными числами, которые генерируются математическим алгоритмом из начального «начального числа».

Этот математический алгоритм был создан АНБ, поэтому оно могло расшифровать любые сообщения, зашифрованные машиной. Говоря простым языком, машины были «задекламированы».«Это было началом новой эры для CAG. С тех пор ее электронные машины, такие как серия HC-500, тайно разрабатывались АНБ, иногда с помощью корпоративных партнеров, таких как Motorola. Это американо-швейцарское операция имела кодовое название Рубикон. Бэкдор всех машин CAG продолжался до 2018 года, когда компания была ликвидирована.

Части этой истории всплыли в утечках сотрудников CAG до 2018 года и, особенно, в последующем расследовании, проведенном Washington Post и пара европейских вещателей, Zweites Deutsches Fernsehen в Германии и Schweizer Radio und Fernsehen в Швейцарии.Статья Post , опубликованная 11 февраля 2020 года, вызвала огненные штормы в области криптологии, информационной безопасности и разведки.

Эти разоблачения сильно повредили швейцарской репутации осторожности и надежности. Они инициировали гражданские и уголовные тяжбы и расследование, проведенное швейцарским правительством, и только в мае этого года привели к отставка главы швейцарской разведки Жана-Филиппа Годена, который поссорился с министром обороны из-за того, как были обработаны разоблачения.Фактически, есть интересная параллель с нашей современной эпохой, когда бэкдоры становятся все более распространенными, а ФБР и другие разведывательные и правоохранительные органы США время от времени спорят с производителями смартфонов из-за доступа к зашифрованным данным на телефонах.

Еще до этих открытий я был глубоко очарован HX-63, последней из великих роторных машин. Поэтому я с трудом мог поверить в свою удачу в 2020 году, когда после долгих лет переговоров я приобрел HX-63 для своих исследований для Association des Réservistes du Chiffre et de la Sécurité de l’Information, парижская профессиональная организация криптографов и специалистов по информационной безопасности.Этот конкретный агрегат, отличный от того, что я видел десятью годами ранее, оставался нетронутым с 1963 года. Я немедленно начал планировать восстановление этой исторически резонирующей машины.

Люди использовали коды и шифры для защиты конфиденциальной информации в течение нескольких тысяч лет. Первые шифры основывались на ручных расчетах и ​​таблицах. В 1467 году было представлено механическое устройство, которое стало известно как шифровальное колесо Альберти. Затем, сразу после Первой мировой войны, произошел грандиозный прорыв, один из величайших в истории криптографии: Эдвард Хеберн в Соединенных Штатах, Хьюго Кох в Нидерландах и Артур Шербиус в Германии, с интервалом в несколько месяцев друг от друга, запатентовали электромеханические машины, которые использовали роторы для шифрования сообщений.Так началась эра роторных машин. Машина Шербиуса стала основой знаменитой Enigma, используемой немецкими военными с 1930-х годов до конца Второй мировой войны.

Чтобы понять, как роторная машина работает, сначала вспомните основную цель криптографии: замену каждой буквы в сообщении, называемом открытым текстом, другими буквами, чтобы создать нечитаемое сообщение, называемое зашифрованным текстом. Недостаточно делать одну и ту же замену каждый раз — например, заменять каждые F на Q и каждые K на H .Такой моноалфавитный шифр легко разгадать.

Роторная машина решает эту проблему, используя — как вы уже догадались — роторы. Начните с круглого диска диаметром примерно с хоккейную шайбу, но тоньше. На обеих сторонах диска, равномерно расположенных по краю, расположены 26 металлических контактов, каждый из которых соответствует букве английского алфавита. Внутри диска есть провода, соединяющие контакт на одной стороне диска с другим на другой стороне. Диск электрически подключен к клавиатуре пишущей машинки.Когда пользователь нажимает клавишу на клавиатуре, произнесите W , электрический ток течет в положение W на одной стороне ротора. Ток проходит через провод в роторе и выходит в другом месте, скажем, L . Однако после этого нажатия клавиши ротор поворачивается на одно или несколько положений. Таким образом, в следующий раз, когда пользователь нажмет ключ W , буква будет зашифрована не как L , а как какая-то другая буква.

Такая простая однороторная машина, хотя и сложнее, чем простая замена, для опытного криптоаналитика будет детской игрой.Таким образом, роторные машины использовали несколько роторов. Версии Enigma, например, имели либо три, либо четыре ротора. В процессе работы каждый ротор перемещался с разными интервалами относительно других: нажатие клавиши могло переместить один или два ротора, или все они. Операторы еще больше усложнили схему шифрования, выбрав из ассортимента роторов, каждый из которых подключен по-разному, для установки в свои машины. Машины Military Enigma также имели коммутационную панель, которая меняла местами определенные пары букв как на вводе с клавиатуры, так и на выходных лампах.

Эра роторных машин окончательно закончилась примерно в 1970 году с появлением электронного и программного шифрования, хотя советская роторная машина называлась Фиалка была развернута еще в 80-е годы.

HX-63 расширил границы криптографии. Во-первых, он имеет ряд из девяти съемных роторов. Также есть «модификатор», набор из 41 поворотного переключателя, каждый с 41 позицией, который, как коммутационная панель на Enigma, добавляет еще один уровень, неизменное шифрование, к шифрованию.Приобретенный мною блок имеет основание из литого алюминия, блок питания, моторный привод, механическую клавиатуру и принтер с бумажной лентой, предназначенный для отображения как вводимого текста, так и зашифрованного или дешифрованного текста. Переключатель управления функциями на базе переключает между четырьмя режимами: выключено, «очистка» (проверка), шифрование и дешифрование.

В режиме шифрования оператор вводит открытый текст, и зашифрованное сообщение распечатывается на бумажной ленте. Каждая буква открытого текста, набранная на клавиатуре, зашифровывается в соответствии с множеством перестановок банка ротора и модификатора, чтобы получить букву зашифрованного текста.В режиме дешифрования процесс обратный. Пользователь вводит зашифрованное сообщение, и как исходное, так и расшифрованное сообщение печатаются на бумажной ленте, символ за символом и рядом друг с другом.

При шифровании или дешифровании сообщения HX-63 печатает как исходное, так и зашифрованное сообщение на бумажной ленте. Синие колеса сделаны из впитывающей пены, которая впитывает чернила и наносит их на тисненые печатные колеса. Питер Адамс

Под девятью роторами на HX-63 находятся девять ключей, которые разблокируют каждый ротор, чтобы установить начальное положение ротора перед запуском сообщения.Эта начальная позиция — важный компонент криптографического ключа. Питер Адамс

Чтобы начать шифрование сообщения, вы выбираете девять роторов (из 12) и устанавливаете штифты ротора, которые определяют шаговое движение роторов относительно друг друга. Затем вы помещаете роторы в машину в определенном порядке справа налево и устанавливаете каждый ротор в определенное начальное положение. Наконец, вы устанавливаете каждый из 41 переключателя-модификатора в заранее определенное положение.Чтобы расшифровать сообщение, те же роторы и настройки вместе с модификатором должны быть воссозданы на идентичной машине получателя. Все эти положения, схемы и настройки роторов и модификатора вместе известны как ключ.

HX-63 включает в себя, помимо рукоятки, никель-кадмиевую батарею для работы цепи ротора и принтера при отсутствии сетевого питания. Линейный источник питания 12 В постоянного тока питает двигатель и принтер и заряжает аккумулятор.Прецизионный 12-вольтовый двигатель работает непрерывно, приводя в движение роторы и вал принтера через редуктор и муфту. Нажатие клавиши на клавиатуре приводит к механическому упору, поэтому зубчатый привод приводит в движение машину за один цикл, вращая вал, который продвигает роторы и печатает символ.

В принтере есть два колеса с рельефным алфавитом, которые вращаются при каждом нажатии клавиши и останавливаются на нужной букве четырьмя соленоидами и храповым механизмом. Механические датчики вала, получающие питание от блока ротора и клавиатуры, определяют положение печатных колес алфавита и останавливают вращение на нужной букве.Каждое колесо алфавита имеет собственный кодировщик. Один комплект печатает ввод на левой половине бумажной ленты; другой распечатывает результат на правой стороне ленты. После остановки колеса алфавита кулачок освобождает печатный молоток, который ударяет бумажной лентой по рельефной букве. На последнем шаге мотор продвигает бумажную ленту, завершая цикл, и машина готова к следующему письму.

Когда я начал восстанавливать HX-63, , я быстро осознал масштаб задачи.Пластиковые шестерни и резиновые детали изношены до такой степени, что механическое напряжение при работе с приводом от двигателя могло легко их разрушить. Запасных частей не существует, поэтому мне пришлось делать такие детали самому.

Очистив и смазав машину, я нажал несколько клавиш на клавиатуре. Я был рад увидеть, что все девять роторов шифров повернулись, и машина напечатала несколько символов на бумажной ленте. Но распечатка периодически была пустой и искаженной. Я заменил ржавую никель-кадмиевую батарею и перемонтировал силовой трансформатор, а затем постепенно включил питание переменного тока.К моему удивлению, двигатель, роторы и принтер работали всего за несколько нажатий клавиш. Но внезапно раздался скрежет шестеренок, и из машины вылетели битые пластмассовые биты. Печать вообще прекратилась, и мое сердцебиение тоже почти остановилось.

Я решил разобрать HX-63 на модули: взлетел блок ротора, затем принтер. База содержит клавиатуру, блок питания и элементы управления. Глубоко внутри принтера находились четыре пластиковых «демпфера», которые смягчают и устанавливают рычаги, останавливающие храповые колеса в указанной букве.Эти амортизаторы распались. Кроме того, поролоновые диски, которыми чернили колеса алфавита, разлагались, и липкие частицы забивали колеса алфавита.

Я сделал несколько счастливых случайных находок. Чтобы восстановить сломанные детали принтера, мне понадобилась плотная резиновая трубка. Я обнаружил, что широко доступный неопреновый вакуумный шланг работает отлично. Используя сверлильный станок и стальной стержень в качестве оправки, я разрезал шланг на точные 10-миллиметровые отрезки. Но пространство глубоко внутри принтера, где должны быть пластиковые демпферы, было заблокировано множеством валов и рычагов, снимать и заменять их было слишком рискованно.Поэтому я использовал плоскогубцы с прямым углом и стоматологические инструменты, чтобы переместить новые амортизаторы под механизм. После нескольких часов ловкой операции мне удалось установить амортизаторы.

Чернильные круги были сделаны из необычной пористой пены. Я протестировал множество заменяющих материалов, остановившись, наконец, на цилиндре из плотного синего пенопласта. Увы, у него была гладкая поверхность с закрытыми ячейками, которая не впитывала чернила, поэтому я зачистил поверхность грубой наждачной бумагой.

После еще нескольких таких исправлений я столкнулся с еще одной проблемой: застреванием бумажной ленты.Я загрузил новый рулон бумажной ленты, но не заметил, что у этого рулона сердцевина немного меньше. Лента схватилась, порвалась и застряла под колесами алфавита, глубоко зарытая и недоступная. Я был в тупике, но потом сделал замечательное открытие. HX-63 поставляется с тонкими полосками из нержавеющей стали с зазубренными краями, специально разработанными для извлечения застрявшей бумажной ленты. Наконец-то я устранил замятие, и восстановление было завершено.

Одной из причин, по которой HX-63 был настолько дьявольски безопасным, был метод, называемый повторной инъекцией, который увеличивал его безопасность в геометрической прогрессии.Роторы обычно имеют позицию для каждой буквы алфавита, которую они предназначены для шифрования. Таким образом, типичный ротор для английского языка будет иметь 26 позиций. Но у ротора HX-63 41 позиция. Это связано с тем, что при повторном вводе (также называемом повторным входом) используются дополнительные пути цепи, помимо тех, которые используются для букв алфавита. В HX-63 есть 15 дополнительных путей.

Вот как работает реинжекция в HX-63. В режиме шифрования ток проходит в одном направлении через все роторы, каждый из которых вносит уникальную перестановку.После выхода из последнего ротора ток возвращается обратно через тот же ротор, чтобы пройти обратно через все роторы в противоположном направлении. Однако, когда ток проходит обратно через роторы, он следует по другому маршруту, через 15 дополнительных цепей, отведенных для этой цели. Точный путь зависит не только от подключения роторов, но и от положения 41 модификатора. Таким образом, общее количество возможных конфигураций схемы равно 26! х 15 !, что равняется примерно 5,2 х 10 38 .И каждое из девяти внутренних соединений роторов можно перемонтировать на 26! различные пути. Кроме того, приращение роторов контролируется серией из 41 механического штифта. Сложите все вместе, и общее количество различных комбинаций клавиш составит около 10 600 .

Такой сложный шифр не только нельзя было взломать в 1960-х, но и сегодня его было бы чрезвычайно сложно взломать. Впервые повторное впрыскивание было применено на роторной машине АНБ KL-7. Техника была изобретена во время Второй мировой войны Альбертом В.Малый, в Службе разведки сигналов армии США. Это было предметом секретного патента, который Смолл подал в 1944 году и который, наконец, был выдан в 1961 году (No. 2 984 700).

Между тем, в 1953 году Хагелин подал заявку на патент США на технологию, которую он намеревался использовать в том, что стало HX-63. Возможно, это удивительно, учитывая, что на этот метод уже была подана патентная заявка Смолла, Хагелин получил свой патент в 1957 году (No. 2 802 047). Фридман, со своей стороны, все время был встревожен тем, что Хагелин использовал повторную инъекцию, потому что эта техника использовалась в целом ряде жизненно важных U.S. cipher машин, и потому что это было большой угрозой для способности АНБ по желанию прослушивать правительственные и военные сообщения.

Серия встреч между Фридманом и Хагелином, которые привели к отмене HX-63, была упомянута в биографии Фридмана 1977 года, The Man Who Broke Purple , Рональд Кларк, и он был дополнительно детализирован в 2014 году через раскрытие АНБ Коллекция Уильяма Фридмана.

После карьеры инженера-электрика и изобретателя писатель Джон Д.Сейчас Пол исследует, пишет и читает лекции по истории цифровых технологий, особенно по шифрованию. В 1970-х он начал собирать старинные электронные инструменты, такие как осциллографы Tektronix и анализаторы спектра Hewlett-Packard, которые можно увидеть здесь. Питер Адамс

Раскрытие секретных сделок Crypto AG с американской разведкой, возможно, вызвало ожесточенный скандал, но, если смотреть с другой стороны, Рубикон также был одним из самые успешные шпионские операции в истории — и предшественник современных бэкдоров.В настоящее время не только спецслужбы используют бэкдоры и перехватывают «безопасные» сообщения и транзакции. Функция «телеметрии» Windows 10 постоянно отслеживает активность и данные пользователя. Apple Mac тоже небезопасна. Время от времени распространяется вредоносное ПО, позволяющее злоумышленникам получить контроль над Mac; Ярким примером был Backdoor.MAC.Eleanor, примерно в 2016 году. А в конце 2020 года компания по кибербезопасности FireEye сообщила, что вредоносное ПО открыло бэкдор в платформе SolarWinds Orion, которая используется в цепочках поставок и на государственных серверах.Вредоносная программа под названием SUNBURST была первой из серии вредоносных атак на Orion. Полный размер ущерба пока неизвестен.

Станок HX-63 , который я восстановил, сейчас работает примерно так же, как в 1963 году. Я еще не утомился от звука мотора, похожего на телетайп, и щелканья клавиатуры. Хотя я так и не реализовал свою юношескую мечту стать секретным агентом, я в восторге от этого маленького проблеска того давнего очаровательного мира.

И есть даже приписка.Недавно я обнаружил, что мой контакт в Crypto AG, которого я назову «C», также был офицером безопасности в швейцарских спецслужбах. И поэтому в течение десятилетий, работая на высших уровнях Crypto AG, «C» был обратный канал к ЦРУ и швейцарским спецслужбам, и даже имел кодовое имя ЦРУ. Мой старый ироничный швейцарский друг все время знал обо всем!

Эта статья появится в сентябрьском выпуске 2021 года под названием «Последняя роторная машина».

Для дополнительного зондирования

Дело Crypto AG было описано в паре шведских книг.Один из них был Borisprojektet: århundradets största spionkupp: NSA och ett svensk snille lurade en hel värld [перевод: The Boris Project: Крупнейший шпионский переворот века: АНБ и шведский гений обманули весь мир ], 2016, Сикстен Свенссон Vaktelförlag, ISBN 978-91-982180-8-4.

Также в 2020 году швейцарский редактор и автор Рес Штреле опубликовал Verschlüsselt: Der Fall Hans Bühler [перевод : Зашифрованный: Дело Ганса Бюлера ], а затем Operation Crypto.Die Schweiz im Dienst von CIA und BND [ Operation Crypto: Switzerland in the Service of CIA and BND ].

Appliance Science: вкусная физика микроволновых печей

Колин Уэст Макдональд / CNET

С тех пор, как люди впервые бросили кусок мяса мамонта в огонь и им понравился результат, мы искали новые способы приготовления.Одна из последних разработок в этой гонке за вкусом — микроволновая печь, в которой для нагрева и приготовления пищи используется микроволновое излучение.

Поскольку она потребляет меньше энергии и работает намного быстрее, чем газовая или электрическая духовка, микроволновая печь нашла применение в большинстве домов. Фактически считается, что к началу 21 века в более чем 90 процентах домов в США были микроволновые печи. Это неплохой прогресс для устройства, случайно изобретенного 55 лет назад.

Оригинальный патент на микроволновую печь, поданный в 1945 году.Google Patents

Микроволновая печь возникла в результате радиолокационных исследований до и во время Второй мировой войны. В рамках этого исследования инженеры Raytheon в США построили большой магнетрон — устройство, генерирующее микроволны. Проходя мимо испытываемого магнетрона, эксцентричный инженер по имени Перси Спенсер заметил, что радиация расплавила его шоколадный батончик. Заинтригованный, он использовал это устройство, чтобы приготовить попкорн и яйцо. В первом (но ни в коем случае не последнем) несчастном случае с приготовлением в микроволновой печи яйцо взорвалось, и любознательный коллега окатил яйцом и кипятком.Не испугавшись, Спенсер прикрепил магнетрон к металлической коробке, и родилась первая микроволновая печь. Устройство было запатентовано в 1945 году Спенсером для корпорации Raytheon.

Волны и микроволны

Секрет микроволн кроется в микроволнах. Как следует из названия, в этих устройствах используется микроволновое излучение с частотой около 2,4 ГГц и длиной волны около 4 дюймов (10,16 см). Созданные в устройстве под названием магнетрон, эти электромагнитные волны возбуждают воду.Когда микроволновая печь поражает молекулу воды, молекула поглощает ее. Это волнение означает, что он движется быстрее, а вода нагревается. А горячая вода в пище означает по мере распространения тепла горячую пищу. Вот почему микроволновые печи так хороши для повторного нагрева пищи: вместо того, чтобы нагревать пищу снаружи, как в обычной духовке, они нагревают воду внутри пищи, поэтому она нагревается быстрее и равномернее. Микроволны также проникают в пищу, эффективно нагревая ее изнутри.

Конечно, вы не хотите, чтобы вещи вне духовки нагревались, поэтому они сделаны из металла.Эта металлическая клетка удерживает микроволны внутри духовки: они отскакивают от стены к стене, пока не наткнутся на что-то, что может их поглотить.

Колин Уэст Макдональд / CNET

«Но погоди!» Я слышу, как ты плачешь. «А как насчет двери? Она сделана из стекла, сквозь которое я могу видеть! Означает ли это, что каждый раз, когда я смотрю сквозь нее, мои глазные яблоки кипятятся?»

К счастью, ответ отрицательный.Если вы присмотритесь, вы увидите сетку проводов внутри прозрачной стеклянной двери. Они прикреплены к металлическим стенкам духовки и блокируют проникновение микроволн. Это одна из странных особенностей излучения: если отверстие меньше длины волны излучения, большая его часть не пройдет через отверстие. Итак, для микроволн эта сетка проводов выглядит как сплошная стена, и большая ее часть продолжает подпрыгивать внутри духовки, пока не наткнется на возбудимую молекулу воды. По той же причине вещательные телевизионные антенны, сделанные из сеток из проводов, работают: сетка выглядит как сплошная поверхность для излучения.

Это также причина того, почему микроволны построены так, что они не будут работать, когда дверь открыта, и почему с этим возиться — ОЧЕНЬ ПЛОХАЯ ИДЕЯ . Точно так же со всеми трюками, которые вы видите на YouTube, о помещении компакт-дисков или металлических предметов в микроволновую печь. Готовить металлические предметы в микроволновой печи — это ДРУГАЯ ОЧЕНЬ ПЛОХАЯ ИДЕЯ , потому что микроволновая печь может индуцировать электрический ток в металле. Этот ток должен куда-то идти, и самый простой путь между кусочками металла иногда проходит по воздуху (например, между зубцами вилки).Это создает плазму ионизированного газа, которая может вызвать пожар.

Причина, по которой вы получаете странно красивый эффект при микроволновке компакт-диска, заключается в том, что излучение индуцирует ток в металле, а маленькие отверстия, в которых хранятся данные, достаточно широки, чтобы создать сильный электрический ток, который дуги попадает в металл. разрыв, плавление металла и пластикового покрытия. По мере того как металлическая пленка, на которой хранятся данные на компакт-диске, плавится, дуга перемещается по дорожке данных компакт-диска. Но просто повторюсь: НЕ ПЫТАЙТЕСЬ ЭТО ДОМА, ПРОСТО ПОСМОТРЕТЬ НА YOUTUBE .

Сами микроволны создаются внутри магнетрона. Обычно вы можете найти это в своей микроволновой печи, ища пластиковую панель внутри камеры для приготовления пищи. Эта панель закрывает выход магнетрона, откуда приходят микроволны. Магнетрон генерирует микроволновое излучение, отскакивая электроны внутри заполненной вакуумом полости, которая подвергается воздействию сильного магнитного поля. Это магнитное поле заставляет эти электроны вращаться внутри полости, поглощая энергию.В конце концов, эта энергия высвобождается в виде микроволн. Это микроволновое излучение затем собирается и направляется в камеру микроволновой печи с помощью устройства, называемого волноводом.

Некоторые печи также оснащены вращающимся металлическим вентилятором (называемым мешалкой), который распределяет микроволновый луч, делая его более случайным. Для этого процесса генерации микроволн требуется очень высокое напряжение, обычно превышающее тысячу вольт (1 киловольт). И это еще одна причина, по которой вам не следует связываться с микроволновыми печами, так как это напряжение может легко вас убить.* Это не поэтому называется киловольт, но это удобное напоминание о том, почему не следует разбирать микроволновые печи.

Колин Уэст Макдональд / CNET

Как только микроволны попадают в камеру для приготовления пищи, они подпрыгивают, пока не достигнут чего-то, что может их поглотить, например, молекулы воды. Подобно волнам в ванне, это отражение дает пики (с большим количеством микроволн) и впадины с небольшим количеством микроволн, которые ученые называют стоячей волной.Вот почему в вашей микроволновой печи есть вращающееся блюдо, так как это вращение гарантирует, что ни одна еда не будет лежать в корыте на этом шаблоне и не будет нагрета.

Вот почему вам нужно быть осторожным как с едой, так и с посудой, которую вы используете в микроволновой печи. Если в пище нет воды, она не будет поглощать микроволны и не нагреется. Многие старые тарелки и другая посуда могут содержать воду или другие материалы, поглощающие микроволны, а это значит, что в конечном итоге вы будете нагревать блюдо, а не пищу.То же самое касается треснувшей или поврежденной посуды, где вода может попасть в трещину и быстро расшириться при нагревании, разбивая посуду. В обоих случаях результат может быть взрывоопасным, поэтому используйте только посуду, помеченную как безопасную для микроволновой печи.

Wi-Fi — тоже микроволновая печь

Одна вещь, которую вы могли заметить, это то, что частота микроволн 2,4 ГГц, используемых в микроволновых печах, звучит знакомо. Вы были бы правы: это та же частота, что и у беспроводных маршрутизаторов 802.11g или n, которые вы используете у себя дома или в офисе.Ваши устройства Wi-Fi используют ту же частоту, но с гораздо меньшей мощностью: в то время как обычная микроволновая печь может генерировать несколько сотен ватт микроволнового излучения, ваши устройства Wi-Fi излучают всего несколько милливатт излучения. Для приготовления суши этого недостаточно.

Это действительно объясняет, почему ваши устройства Wi-Fi иногда перестают работать, когда кто-то готовит попкорн; Хотя большая часть микроволнового излучения задерживается духовкой, небольшая часть уходит и может подавить сигнал Wi-Fi. Новые устройства Wi-Fi, использующие 802.Стандарты 11ac не имеют этой проблемы, поскольку они отправляют и получают данные на более высокой частоте 5 ГГц.

Будущее микроволн

СВЧ-нагрев остается наиболее эффективным способом разогрева пищи, и в настоящее время нет ничего, что могло бы бросить этому вызов. Основной механизм микроволн не сильно изменился за последние 40 лет, с момента разработки резонаторного магнетрона в 1960-х годах. Произошло то, что микроволновые печи стали дешевле и дешевле благодаря повышению эффективности производства.

Самая дешевая микроволновая печь, которую я смог найти в продаже, на момент написания статьи стоила менее 50 долларов. Таким образом, микроволновые печи, вероятно, останутся основой современной кухни на долгие годы. * Педанты среди вас могут указать, что высокое напряжение вас не убьет, а большой ток убьет. Как говорил мой учитель физики: «Это вольты трясутся, а мельницы убивают», потому что высокое напряжение не убьет вас, а небольшая сила тока (в миллиамперном диапазоне) через сердце в течение нескольких секунд. достаточно, чтобы остановить ваше сердце и убить вас.В любом случае, не связывайтесь с большим напряжением.

Микроволновые печи

Микроволновое излучение микроволновых печей и некоторых радаров создается устройством, называемым магнетроном. Современные микроволновые печи работают на частоте 2450 МГц.

Согласно федеральному законодательству, микроволновые печи ограничены мощностью 5 милливатт (мВт) микроволнового излучения на квадратный сантиметр на расстоянии примерно 2 дюймов от поверхности духовки.Этот предел намного ниже известного уровня вреда для людей. Ожидается, что микроволновое излучение будет спадать по закону обратных квадратов, поэтому на 20 дюймах оно будет уменьшаться примерно в 100 раз.

Учитывая частоту 2450 МГц, длина волны излучения микроволновой печи составляет около 12 см, а энергия кванта микроволнового фотона составляет около 1 x 10 -5 эВ. Взаимодействие излучения при таких энергиях для свободных молекул может способствовать вращению и вибрации молекул, но такие резонансные взаимодействия не являются основным фактором нагрева жидкостей и твердых тел в микроволновой печи.Средняя тепловая энергия при 20 ° C составляет около 1/40 эВ, поэтому любое упорядоченное вращение или колебание молекул, создаваемое микроволновым взаимодействием, быстро рандомизируется из-за столкновений с молекулами, кинетическая энергия которых в 2500 раз превышает предоставленную энергию микроволновых фотонов. Основной механизм нагрева воды в микроволновой печи описывается как диэлектрический нагрев. Микроволны создают вращающие моменты, действующие на дипольные моменты молекул воды и других молекул, что, как ожидается, вызовет некоторый нагрев.Однако подробное моделирование нагрева воды, описанное у Чаплина, предполагает, что основной эффект микроволн — это работа, выполняемая над атомами водорода, а не вкладываемая в переориентацию молекулярных диполей молекул воды.

Обычно основным тепловым эффектом микроволн в духовке является нагрев воды, содержащейся в материале. Если вы нагреваете чистую воду, нагрев можно смоделировать более точно. Для чистой воды проникновение микроволн в воду можно моделировать и характеризовать глубиной проникновения, которая снижает мощность микроволн в 1 / е раз, что соответствует поглощению 63% мощности микроволн.Для воды с температурой 25 ° C эта глубина проникновения составляет примерно 1,4 см согласно Чаплину.

Опасное излучение при попадании в микроволновую печь? Несмотря на то, что вы можете видеть микроволновую печь во время приготовления пищи, микроволны эффективно блокируют проникновение в комнату, потому что отверстия в металлическом экране на дверце микроволновой печи имеют диаметр около 1 мм по сравнению с длиной волны 120 мм. для микроволн. Длина волны микроволн примерно в 120 раз превышает размер отверстий, и они не могут «видеть» отверстия, чтобы выйти наружу.Это приложение того факта, что вы не можете изобразить ничего, что меньше длины волны излучения, которое вы используете для его изображения. Вы можете видеть сквозь отверстия, потому что при длине волны 500 нм длина волны видимого света примерно в 2000 раз меньше, чем через отверстия.

Ссылка:

Вода и микроволны из книги Мартина Чаплина «Структура воды и наука».

Индекс

Концепции волн

Концепции электромагнитных волн

Электромагнитный спектр

Излучение: микроволновые печи

При использовании в соответствии с инструкциями производителя микроволновые печи безопасны и удобны для нагрева и приготовления различных продуктов.Однако необходимо принять некоторые меры предосторожности, особенно в отношении потенциального воздействия микроволн, термических ожогов и обращения с пищевыми продуктами.

Безопасность микроволн: Конструкция микроволновых печей гарантирует, что микроволны удерживаются внутри духовки и могут присутствовать только тогда, когда духовка включена, а дверца закрыта. Утечка вокруг и через стеклянную дверь ограничена конструкцией до уровня, значительно ниже рекомендованного международными стандартами. Однако утечка микроволн все еще может происходить вокруг поврежденных, грязных или модифицированных микроволновых печей.Поэтому важно поддерживать духовку в хорошем состоянии. Пользователи должны убедиться, что дверца закрывается должным образом и что устройства блокировки, установленные на дверце для предотвращения генерации микроволн, когда она открыта, работают правильно. Уплотнения дверцы должны быть чистыми, и на них не должно быть видимых признаков повреждения уплотнений или внешнего кожуха духовки. Если обнаружены какие-либо неисправности или части печи повреждены, ее нельзя использовать до тех пор, пока она не будет отремонтирована квалифицированным инженером по обслуживанию.

Микроволновая энергия может поглощаться телом и выделять тепло в открытых тканях. Органы с плохим кровоснабжением и контролем температуры, такие как глаза или чувствительные к температуре ткани, такие как яички, имеют более высокий риск теплового повреждения. Однако тепловое повреждение может произойти только при длительном воздействии очень высоких уровней мощности, значительно превышающих те, которые измеряются в микроволновых печах.

Термическая безопасность : ожоги могут возникнуть при обращении с горячими предметами, нагретыми в микроволновой печи, так же, как с предметами, нагретыми в обычных духовках или варочных поверхностях.Однако разогрев пищи в микроволновой печи имеет свои особенности. Кипячение воды на обычной плите позволяет пару выходить за счет образования пузырьков, когда вода начинает закипать. В микроволновой печи на стенках емкости могут отсутствовать пузырьки, а вода перегреется и может внезапно закипеть. Это внезапное кипение может быть вызвано одним пузырьком в жидкости или введением постороннего элемента, такого как ложка. Люди были сильно обожжены перегретой водой.

Еще одна особенность приготовления в микроволновой печи связана с термической реакцией определенных продуктов.Некоторые предметы с непористой поверхностью (например, хот-доги) или состоящие из материалов, которые нагреваются с разной скоростью (например, желток и яичный белок), нагреваются неравномерно и могут взорваться. Это может произойти, если яйца или каштаны готовятся в скорлупе.

Безопасность пищевых продуктов : Безопасность пищевых продуктов — важная проблема для здоровья. В микроволновой печи скорость нагрева зависит от номинальной мощности духовки, а также от содержания воды, плотности и количества нагреваемых продуктов. Микроволновая энергия плохо проникает в более толстые куски пищи и может привести к неравномерному приготовлению.Это может привести к риску для здоровья, если части пищи недостаточно нагреваются для уничтожения потенциально опасных микроорганизмов. Из-за возможности неравномерного распределения готовки продукты, нагретые в микроволновой печи, должны оставаться в покое в течение нескольких минут после завершения приготовления, чтобы позволить теплу распределиться по продуктам.

Пища, приготовленная в микроволновой печи, так же безопасна и имеет такую ​​же питательную ценность, как и пища, приготовленная в обычной духовке. Основное различие между этими двумя методами приготовления заключается в том, что микроволновая энергия проникает глубже в пищу и сокращает время, в течение которого тепло проходит через пищу, тем самым сокращая общее время приготовления.

Только некоторые микроволновые печи предназначены для стерилизации предметов (например, бутылочек для детского молока). Пользователь должен следовать инструкциям производителя для этого типа приложений.

Заблуждения: Чтобы развеять некоторые заблуждения, важно понимать, что пища, приготовленная в микроволновой печи, не становится «радиоактивной». Кроме того, микроволновая энергия не остается в камере или в продуктах после выключения микроволновой печи. В этом отношении микроволны действуют как свет; когда лампочка выключена, света не остается.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.